Luk enne vira sto LIIKENNEVIRASTON OHJEITA. Ratatekniset ohjeet (RATO) osa 5 Sähköistetty rata

Transkriptio

1 Luk enne vira sto LIIKENNEVIRASTON OHJEITA Ratatekniset ohjeet (RATO) osa 5 Sähköistetty rata

2

3 Ratatekniset ohjeet (RATO) osa 5 Sähköistetty rata Liikenneviraston ohjeita 21/2013 Liikennevirasto Helsinki 2013

4 Kannen kuva: Simo Toikkanen ISSN-L X ISSN X ISBN Verkkojulkaisu pdf ( ISSN-L X ISSN ISBN Kopijyvä Oy Kuopio 2013 Julkaisua (myy)/saatavana Liikennevirasto PL HELSINKI Puhelin

5 Luk enne vira OHJE sto Dnro 4896/067/2010 Väylätekniikkaosasto Korvaa/muuttaa Ratatekniset ohjeet (RATO) osa 5 Sähköistetty rata (RHK 1546/731/2004) Sähköturvallisuusmääräysten soveltaminen sähköradan kiinteisiin laitteisiin; RHK:n julkaisu B 10 Sähköistyksen kiinteiden laitteiden suunnitteluja rakentaminen, SSR Voimassa Asiasanat alkaen rautatiet, sähköistetty rata, ohjeet Ratatekniset ohjeet (RATO) osa 5 Sähköistetty rata Liikennevirasto on hyväksynyt RATOn osan 5 Sähköistetty rata. Ohje on voimassa koko Liikenneviraston hallinnoimalla rataverkolla sähköistyksen suunnitteluun ja rakentamiseen liittyvissä töissä. r Ylijohtaja Tekninen johtaja Raimo Tapio / k.r. -'Markku Nummelin Lisätietoja Juha-Matti Vilppo Liikennevirasto puh L iik e n n e v ira s to PL 33 puh liikennevirasto.fi H ELSIN K I faksi etunim i.sukunim i@ liikennevirasto.fi

6 4 Liikenneviraston ohjeita 21/2013 Esipuhe Liikenneviraston hallinnoiman rataverkon pituus on n km, josta 53 % on sähköistettyä rataa. Ratajohtojärjestelmänä on 25 kv 50 Hz. Vetokaluston näkökulmasta sähkönsyöttö on koko sähköistetyllä rataverkolla samanlainen, vaikka ratajohdon syöttöjärjestelmänä on joko 25 kv tai 2x25 kv. Ratasähköverkkoa syötetään 82 syöttöaseman kautta. Syöttöasemat saavat oman sähkönsä 110 kv liittymästä, jonka omistaa Liikennevirasto. Liittymäjohto kytkeytyy joko Fingridin tai alueellisen jakeluverkon 110 kv johtoon. Sähkörataverkon kautta siirtyvä sähköenergian määrä vuositasolla on noin 780 GWh. Tämä vastaa noin prosenttia Suomen vuotuisesta sähköenergian kulutuksesta. Ratasähköä käytetään pääasiassa junaliikenteen tarpeisiin. Se toimii sähkövetoisen kaluston energianlähteenä. Osa ajojohdinjärjestelmässä liikkuvasta energiasta hyödynnetään vaihteiden lämmittämiseen. Tätä energiaa voidaan hyödyntää myös vaununlämmitysmuuntajien kautta. Energiaa käytetään siis sähköistetyn rautatien tarpeisiin. Tämä ohje esittelee sähköistetyn radan suunnitteluun ja rakentamiseen liittyviä asioita. Tässä ohjeessa ei käsitellä kunnossapitotöitä eikä ohjeisteta radalla työskentelyä. Tämän ohjeen laadinnassa on selkeytetty olemassa olevaa ohjeistusta ja poistettu viittauksia ohjeisiin, joiden asiat ovat sisällöltään vanhentuneet. Ohjeen projektipäällikkönä on toiminut ylitarkastaja Ville Saarinen Liikennevirastosta. Ohjetyöryhmään ovat kuuluneet Liikennevirastosta ylitarkastajat Juha-Matti Vilppo, Pekka Rautoja ja Janne Nieminen. VR Track Oy:stä työryhmään kuuluivat Lauri Rantamäki, Jyrki Saarro ja Erkki Tiippana. Ohjetyöryhmä haluaa kiittää kaikkia ohjetta kommentoineita, erityisesti Esa Antilaa Eltel Networks Oy:stä ja Jari Viitasta Liikennevirastosta. Helsingissä kesäkuussa 2013 Liikennevirasto Väylätekniikkaosasto

7 Liikenneviraston ohjeita 21/ Sisällysluettelo 5 SÄHKÖISTETTY RATA MÄÄRITELMÄT, SYMBOLIT JA LYHENTEET RAUTATEIHIN SOVELLETTAVAT MÄÄRÄYKSET JA OHJEET Yhteentoimivuuden tekniset eritelmät Standardit, määräykset ja ohjeet CENELEC standardit Materiaali- ja laitestandardit Kaapelit, johtimet ja langat Liittimet Eristimet SYÖTTÖJÄRJESTELMÄT 25 KV JA 2X 25 KV Liikenteen asettamat vaatimukset Liikkuvan kaluston asettamat vaatimukset Syöttöjärjestelmän suunnittelu Imumuuntajajärjestelmä 25 kv Säuntajajärjestelmä 2x25 k V Paluuvirtatien suunnittelu Imumuuntajajärjestelmä 25 kv Säästömuuntajajärjestelmä 2x25 kv Poikittaisyhdistykset Käyttömaadoitukset Pääkaavio Ryhmityskaavio SYÖTTÖASEMASUUNNITTELU Pääkaavio Syöttöasemien yleissuunnittelu Paikan valinta Kytkinlaitoksen sisäinen tilankäyttö Rakennesuunnittelu Yleistä Tekniset vaatimukset Muuntajaperustukset ja öljyallas Ulkokenttä ja kulkutiet Sähkösuunnittelu Yleiset sähkötekniset vaatimukset Standardit Nimellis- ja koejännitteet Päävirtapiirit Sähkötekninen mitoitus Johtimet ja varusteet Kaapelit Liittimet Kojeet ja kojeistot Maadoitukset Apuvirtapiirit ja sähköasennukset RATAJOHDON RAKENNE Ratajohdon määrittely... 33

8 6 Liikenneviraston ohjeita 21/ Suomessa käytetyt ratajohtotyypit RATAJOHDOLLE ASETETTAVAT VAATIMUKSET Sähköiset vaatimukset Radan ja sen rakenteiden asettamat vaatimukset Aukean tilan ulottuma Raiteen asento ja asema Turvalaitteet Liikkuvan kaluston ja raiteen aseman asettamat vaatimukset Ratajohdon asema Ratajohtopylvään ja siihen kiinnitettävien varusteiden asema Ajojohtimen asema Ajojohtimen asema sivuttaissuunnassa Ajojohtimen korkeus Muiden johtimien asema Ratajohdon toleranssit ja säätövarat Pylvään ja perustuksen aseman toleranssit ja teräsrakenteiden sallitut taipumat Ajojohtimen toleranssit ja säätövarat RATAJOHDON SUUNNITTELU Ratajohtorakenteiden sijoitus Sijoitussuunnittelun kulku Tarvittava perusaineisto Yleissijoitus Kiristyskentät Imumuuntaja Säästömuuntaja Ankkuroinnit Erotusjakso Ryhmityseristimet Erottimet Pylvässijoitus Pylväs- ja portaalityypit Sijoitusperusteet Kannatusrakenteen valinta Perustukset Harukset Johdinsijoitus Ajojohtimen rakenne eri raiteilla Jänteen pituus ja siksakit Ajojohtimet vaihteissa Ajojohtimet kiristyskentissä Ajojohtimen ripustimet Kääntöorret ja kiristyslaitteet Muut 25 kv:n johtimet Paluujohdin Reduktio-, kiskonvarmistus- ja M-johdin Rakenteiden ja komponenttien suunnittelu Yleistä Ajolanka Kannatin Y-köysi... 67

9 Liikenneviraston ohjeita 21/ Ripustimet Kääntöorret Yleistä Päätyypit Pituus Systeemikorkeus Ajolangan ripustustapa kääntöorteen Ohjain Paluuvirtatien johtimet Muut 25 kv johtimet Eristimet Kiristyslaitteet Painokiristyslaitteisto Pneumaattishydraulinen kiristyslaite Jousikiristyslaite Ankkuroinnit Erotusjakso Ryhmityseristimet Sähköiset liitännät kv virta- ja potentiaaliliitännät Paluu- ja M-johtimen liitännät Liittimet Yleistä Mekaaniset ominaisuudet Sähköiset ominaisuudet Raaka-aineet Rakenne Rakenteiden kuormitusten laskenta Kuormitukset Kuormitustyypit Jääkuorma Tuulikuorma Lämpötilan aiheuttama kuorma Asennus- ja kunnossapitokuorma Satunnaiskuorma Rakenteiden määritys kuormitusten perusteella DOKUMENTOINTI Piirrosmerkit Syöttöasemadokumentit Suunnittelussa tuotettavat sähköratadokumentit Dokumenttien korjaus ja arkistointi SÄHKÖTURVALLISUUS Yleistä Kosketusjännitesuojaus Suojamaadoittaminen Kiskopotentiaalista aiheutuva kosketusjännite Ulkopuolisen verkon PE- tai PEN-johtimen yhdistäminen paluukiskoon Ratajohtopylväiden maadoitukset Pylvään perusmaadoitus PKL-pylväiden sekä, vaihteenlämmitys-, vaununlämmitys- ja säästömuuntajiin liittyvien pylväiden maadoittaminen... 84

10 8 Liikenneviraston ohjeita 21/ Pylvään maadoittaminen paluukiskoon Pylvään maadoittaminen M-johdinalueella Potentiaalin ohjauselektrodi Eristämismenettely Liitäntä pylvääseen Johtimien etäisyysvaatimukset sekä suojaus jännitteisen osan koskettamiselta Yleistä Vapaa ilmaväli Johtimen sijainti Avorata Tasoristeys Ratapiha sekä laituri- ja kuormausalueet Kallioleikkaus Rautatiealueella olevat rakennukset, avovarastot ja muut mekaaniset rakenteet Opastin Valaisin Suojaus radan ylittävällä sillalla Jännitelujuus Eristimien pintaryömintämatkat Koestamattomat vapaat ilmavälit Varoituskilvet ja pylvääseen kiipeämisen estäminen Varoituskilvet Ratajohtopylvääseen kiipeämisen estäminen LIITELUETTELO Liite 1 (SSR ) Eri ratajohtotyypit Liite 2 (SSR ) I-pylväs Liite 3 (SSR ) Harustettu I-pylväs Liite 4 (SSR ) Yhden raiteen imumuuntajateline Liite 5 (SSR ) P-portaalit Liite 6 (SSR ) Kehäportaalit Liite 7 (SSR ) Ulokepylväs (ristikkojalalla) Liite 8 (SSR ) Y-köydellinen ajojohdin, ohjainripustus (SSR ) Y-köydetön ajojohdin, sivutukiripustus Liite 9 (SSR ) Virroittimen kontaktiosan muoto Liite 10 (SSR ) Pääteankkuroinnit Liite 11 (SSR ) Keskiankkurointi Liite 12 (SSR ) Y-köysi Liite 13 (SSR ) Ratajohdon erilaisia ripustimia Liite 14 (SSR ) Erilaisia kääntöorsityyppejä Liite 15 (SSR ) Erilaisia kääntöorsityyppejä Liite 16 (SSR ) Erilaisia kääntöorsityyppejä Liite 17 (SSR ) Ohjaimen käytönrajojen tarkistus, suora rata (esimerkki) Liite 18 (SSR ) Ohjaimen käytönrajojen tarkistus, kaarre (esimerkki) Liite 19 (SSR ) Ohjaimet ja ohjaimen tuet Liite 20 (SSR /1) Sauvaeristintyyppejä Liite 21 (SSR /2) Tukieristintyyppejä Liite 22 (SSR /3) Rulla-, lautas- ja haruseristin Liite 23 (SSR /4) Ryhmityseristin

11 Liikenneviraston ohjeita 21/ Liite 24 (SSR /6) Ryhmityseristin Liite 25 (SSR /7) Erotusjakso Liite 26 (SSR /8) Erotusjakso Liite 27 (SSR /9) Erotusjakso Liite 28 (SSR ) Pitkittäiserottimen liitäntä ajojohtimeen Liite 29 (SSR ) Ratapihaerottimen liitäntä ajojohtimeen Liite 30 (SSR ) Ajojohtimien välinen virtaliitäntä suljetussa kentässä ja vaihteessa Liite 31 (SSR ) Yksiraiteisen radan imumuuntajaliitäntä ratajohtoon Liite 32 (SSR ) Kaksiraiteisen radan imumuuntajaliitäntä ratajohtoon Liite 33 Imumuuntaja asennettuna P-pylvääseen Liite 34 (SSR ) Syöttöjohtimen liitäntä ajojohtimeen Liite 35 (SSR ) Ryhmitysjohtimen liitäntä ajojohtimeen Liite 36 (SSR ) Radanylitysjohtimen liitäntä ajojohtimeen Liite 37 (SSR ) Kannattaimen ja ajolangan välinen potentiaaliliitäntä Liite 38 (SSR ) Erotuskentän potentiaaliliitäntä Liite 39 (SSR ) Paluu- ja M-johtimen liitäntä PKL-pylväällä ja PKL-pylvään liitäntä paluukiskoon Liite 40 (SSR ) Paluujohtimen yhdistäminen radanylitysjohtimeen Liite 41 (SSR /1) Paluujohtimen kannatusrakenne ja kiristysketju Liite 42 (SSR /2) M-johtimen kannatusrakenne ja kiristysketju Liite 43 (SSR ) 80 ja 100 mm2 ajolankojen poikkipintojen mitat Liite 44 (SSR /1) Erilliskiristetyn ajojohtimen 1-osainen kiristyslaitteisto I-pylväällä painot rinnakkain Liite 45 (SSR /2) Erilliskiristetyn ajojohtimen 1-osainen kiristyslaitteisto I-pylväällä painot peräkkäin Liite 46 (SSR ) 2-osainen kiristyslaitteisto Liite 47 (SSR ) Jousi- ja pneumaattishydraulinen kiristyslaitteisto Liite 48 (SSR ) Paluukiskojen välinen poikittaisyhdistys ratapihalla ja avoradalla (yksi- ja kaksikiskoisen raidevirtapiirin alueella) Liite 49 (SSR ) Pääkaavio, 25 kv:n järjestelmä Liite 50 Pääkaavio, 2x25 kv:n järjestelmä Liite 51 (SSR ) Muuntajan kuljetusauton vaatimat tilat syöttöasemalla Liite 52 Ratajohtotyyppien jakautuminen rataosittain ( )

12 10 Liikenneviraston ohjeita 21/ Sähköistetty rata 5.1 Määritelmät, symbolit ja lyhenteet Tähän sanastoon on kerätty yleisimmät sähköradan sähköistykseen liittyvät termit. Aioiohdin Aiolangan ia kannattimen tai vain aiolangan muodostama iohdin. Aioiohtimen rakennekorkeus Aiolanaan ohiain Aiolanka A-köysi a-kisko Aukean tilan ulottuma (ATU) EJP Eristysiatkos Erotusiakso Erotusiaksoalue Kannattimen ia aiolangan välinen pystyetäisyys muualla kuin aioiohtimen kannatuskohdassa. Kääntöorren osa, iohon aiolanka voidaan kiinnittää ia ionka tarkoituksena on parantaa aioiohtimen ioustavuutta ia pitää aiolanka sivusuunnassa paikallaan. Aioiohtimen alempi osaiohdin, iosta virroitin ottaa tehoa. Kannattimettomassa aioiohtimessa aiolangan ripustamiseen käytetty apuköysi. Rataiohtopylvään puoleinen kisko. Vastaavasti b-kisko on kauempi kisko Pitkin raidetta ulottuva tila, ionka sisäpuolella ei saa olla kiinteitä rakenteita eikä laitteita. Erotusiakson paikka. Ratakiskon sähköisesti eristävä katkaisu. Rakenne, iossa aioiohdin on vierekkäisten syöttöalueiden raialla eristetty pituussuunnassa kahdesta peräkkäisestä kohdasta, ioiden väliin iää maadoitettu osa. Erotusiakson kohdalla oleva alue, iossa keskeytetään tehon otto aioiohtimesta. Erotuskenttä Erotusväli EsiriiDDuma Kiristyskenttä, iossa on siirtymäiänne ia erotusväli. Erotuskentän tai ryhmityseristimen ilmaväli, ioka on aioiohtimen kahden sähköisen ryhmän raiana. Aiolankaan tehty vähäinen riippuma, ionka tarkoituksena on kumota iänteen keskialueen suuremman ioustavuuden haitallinen vaikutus virranottoon.

13 Liikenneviraston ohjeita 21/ Impedanssisilta Keskipistekuristin, jota käytetään kaksikiskoisen raidevirtapiirin alueella paluuvirran johtamiseen eristysjatkoksen yli (raidekuristin) sekä rakenteiden, paluujohtimen ja M-johtimen maadoittamiseen paluukiskoon (maadoituskuristin). Raidekuristin toimii myös raidevirtapiirin syöttöpään tai relepään muuntajana. Maadoituskuristin yhdistää maadoituskohteen kiskoihin (50 Hz), mutta ei oikosulje kiskoja raidevirtapiirin kannalta (125 Hz). Imumuuntaia (IM) Imumuuntaiaväli Kaksikiskoinen raidevirtapiiri KaksoisorsiDvlväs Kannatin Keräilviohdin Keskiankkuroinnin keskipvlväs Keskiankkurointi Kiintoaioiohdin Kiristvskenttä Kiristvskenttäväli Muuntaja, jonka ensiö on sarjassa ajojohtimen kanssa ja toisio paluujohtimen kanssa ja jonka tarkoitus on pakottaa paluuvirta kulkemaan paluujohtimessa. Kahden peräkkäisen imumuuntajan väli. Raidevirtapiiri eristetyllä raideosuudella, jossa raiteen molemmat kiskot ovat paluukiskoja. Pylväs, johon on kiinnitetty kaksi kääntöortta samalle puolelle. Ajojohtimen ylempi osajohdin, joka kannattaa ripustimien välityksellä ajolankaa. Maassa tai ilmassa oleva maadoitusjohdin, jolla useita ratajohtopylväitä tai muita suojamaadoitettavia osia liitetään paluukiskoon. Pylväs, jossa keskiankkurointiköysi on kiinnitetty kannattimeen kääntöorressa. Ajojohtimen (ajolangalla ja kannattimella erillinen kiristys) tai vain kannattimen (ajolangalla ja kannattimella yhteinen kiristys) ankkurointi painojakson keskivaiheilla. Tunneleissa ja halleissa käytettävä ajojohdintyyppi, jossa ajolanka on asennettu kiinteästi ilman kiristyslaitteita. Ajojohdinjänteet alueella, jossa raiteen peräkkäisten ajojohdinosien päät on viety toistensa ohi kiristyspylväille niin, että alta kulkeva virroitin voi koko ajan koskettaa ainakin toista ajolankaa. Saman raiteen kahden peräkkäisen kiristyskentän siirtymäjänteen keskipisteen väli.

14 12 Liikenneviraston ohjeita 21/2013 Kiristvslaite KiristvsDvlväs KiristvsDvörästö Kiristvsväli Kiskonvarmistusiohdin (K-iohdin) Kiskonvarmistusiohtimen kiskoonliitäntä (KKL) Kohtaamisiänne Konsoli Kuormituskohta Ajojohtimen kiristvspvlväässä oleva varuste, jonka tehtävänä on pitää aioiohtimen kövsivoimat mahdollisimman vakiona. Pvlväs, iohon kiristetään tai ankkuroidaan vksi tai useampia radan suuntaisia pohtimia niin, että pvlväs mahdollisine haruksineen ottaa vastaan iohdinten kövsivoimia. Kiristvslaite, iossa on kövsipvörästö ia kiristvspaino. Keski- tai pääteankkuroinnin ia kiristvslaitteen välinen aioiohdinosuus. Yhtä paluukiskoa kävtettäessä tämän rinnalle kvtkettv iohdin, ioka varmistaa paluuvirtatien kiskon katkeamisen varalta. Kiskonvarmistusiohtimen vhdistäminen paluukiskoon. Vaihteen aioiohdiniänne, iossa virroitin kohtaa viereisen raiteen aiolangan. Pvlvääseen tavallisesti kääntöorren iatkeeksi kiinnitettävä rakenne. Kohta, iossa sähköveturi, -iuna tai kiinteä sähkölaite (esim. vaihteenlämmitvsmuuntaia) ottaa tehonsa a p - iohtimesta. Kvtkentärvhmä Kvtkinlaitteiden, rvhmitvseristimen, erotuskentän tai erotusiakson raiaama rataiohdon virtapiirin metallisesti vhtenäinen osa. Kävttökeskus Kääntöorsi Liitäntäiohdin M-iohdin M-johtimen kiskoontiitäntä (MKL) Keskus, iossa kävttöpäivvstäiä tekee keskitetvsti sähköradan kvtkentämuutoksia ia valvoo energian kävttöä. Pvlvääseen tai vastaavaan kannatusrakenteeseen kiinnitettv, eristimillä varustettu aioiohdinta kannattava rakenne, ioka pääsee kääntvmään vaakatasossa. Osaiohtimien, iohtimien sekä iohtimen ia kojeen välisiin liitäntöihin kävtettv iohdin, ioka on tavallisesti taipuisa, lvhvehkö ia lövsänä riippuva. Yleensä ilmassa oleva maadoitusphdin, iota kävtetään rataiohtopvlväiden ia muiden rakenteiden maadoittamiseen paluukiskoon. M-johtimen liitäntä paluukiskoon.

15 Liikenneviraston ohjeita 21/ Ohitusiohdin Ohitusiohto Painoja kso Paluuiohdin Paluuiohtimen kiskoonliitäntä (PKL) Paluu kisko Paluukiskoien poikittaisvhdistvs Paluu virta Paluuvirtatie Pitkittäiserotin Poikittaiserotin Portaali Aioiohtimen rinnalle kytkettävissä oleva muualta kuin syöttöasemalta lähtevä iohdin, iolla voidaan ohittaa radan pituussuunnassa vksi tai useampia aioiohtimen sähköisiä ryhmiä. Paluuiohtimellisessa iäriestelmässä ohitusiohdin ia tämän oma paluuiohdin. Aioiohdinosuus, ionka molemmissa päissä on kiristyslaite (-paino). Paluuvirtaa varten oleva iohdin, ioka liitetään paluukiskoon iokaisen imumuuntaiavälin keskivaiheilla. Paluuiohtimen yhdistäminen paluukiskoihin. Paluuvirtatien osana toimiva metallisesti yhtenäinen ratakisko. Useampiraiteisella radalla rinnakkaisten paluukiskoien välille ioko suoraan tai impedanssisiltoien keskipisteen kautta tehty metallinen yhdistys. Kuormituskohdasta tai vikapaikasta syöttöasemalle palaava virta. Osa sähköradan virtapiiriä, iota pitkin virta palaa kuormitus- tai vikapaikasta syöttöasemalle. Saman pääraiteen aioiohtimen sekä mahdollisen imumuuntaian kanssa sadassa oleva erotin. Eri pääraiteiden aioiohtimien välinen erotin. Kannatusrakenne, ionka muodostavat ialkoina olevat pylväät ia niitä yhdistävät orret (portaaliorret). Potentiaatinohiausetektrodi Yleensä renkaanmuotoinen johdin, jonka tarkoitus on tasoittaa maapotentiaali askel- ja kosketusjännitteiden pienentämiseksi. Puristusorsi Pvlväsetäisvvs Pääkaavio Kääntöorsi, iossa aiolangan kulmavoima vaikuttaa kääntöorren kiinnityskohtaan päin. Pylvään etureunan vaakasuora etäisyys raiteen kallistamattomasta keskiviivasta. Kaaviollinen esitys rataosan sähköistyksestä. Pääkaaviosta voidaan käyttää myös nimitystä yleiskaavio. Pää-

16 14 Liikenneviraston ohjeita 21/2013 kaavio on sähköistvsurakkaa varten tehtävä suunnitelmadokumentti. Pääteankkurointi Radanvlitvsiohdin RaidevirtaDiiri Rataiohto Reduktioiohdin (R-iohdin) Reduktioiohtimen kiskoonliitäntä (RKL) Ripustin Rvhmitvseristin (RE) Rvhmitvsiohdin Rvhmitvskaavio Rvh mä erotin Siirtvmäiänne Siksak Sivuunvientiiänne Sivuunvientikenttä Ajojohtimen pään kiinteä ankkurointi kiristvspvlvääseen tai vastaavaan. Poikittain radan vlittävä sähköratajärjestelmän muu virtaiohdin kuin liitäntäiohdin. Eristetvn raideosuuden, iännitelähteen ia releen käämin muodostama virtapiiri, ioka ilmaisee iunan olemisen eristetvllä raideosuudella. Aioiohtimen ia mahdollisen paluuiohtimen tai vastaiohtimen sekä kannatusrakenteiden ia varusteiden muodostama iohto. Imumuuntaiattomassa ia säästömuuntaiattomassa iäriestelmässä paluukiskoien rinnalle kvtkettv iohdin, ionka tarkoituksena on pienentää maan kautta palaavaa virtaa. Reduktioiohtimen vhdistäminen (tavallisesti m välein) paluukiskoihin. Rakenne, iolla aiolanka on ripustettu kannattimeen. Varuste, ioka iakaa aioiohtimen kahteen sähköiseen rvhmään siten, että alta kulkeva virroitin voi ottaa koko aian tehoa. Yhden tai useampia iänteitä sisältävä iohdin, iota kävtetään lähekkäisten eri sähköistä rvhmää olevien iohdinten välisiin kvtkentöihin. Aiantasainen kaaviollinen esitvs tietvn rataosan raiteiden jakaantumisesta sähköradan kvtkentärvhmiin. Ratapihan sivuraiteiden tai sivuraiteen ia pääraiteen aioiohtimien välinen erotin. Kiristvskentän keskimmäinen iänne, iossa virroittimen kosketus siirtvv aiolangalta toiselle. Aiolangan vaakasuora poikkeama raiteen keskiviivasta (kallistetussa raiteessa kallistetusta keskiviivasta) aioiohtimen kannatuskohdassa. Jänne, iossa aioiohdin siirtvv sivusuunnassa pois virroitintilan kohdalta. SiirtYmäiänteetön kiristvskenttä.

17 Liikenneviraston ohjeita 21/ SSR Suljettu kenttä Svsteemikorkeus Svöttöasema (SA) Svöttöiohdin Svöttöiohto Svöttömuuntaia eli Däämuuntaia (PM) Svöttösäästömuuntaia (SAM) RATOn osaa 5 edeltänvt Liikenneviraston ohjekokoelma. Sähköistvksen kiinteiden laitteiden suunnittelu ia rakentaminen. Kiristvskenttä, iossa on siirtvmäiänne mutta ei erotusväliä. Kannattimen ia aiolangan välinen pvstvetäisvvs aioiohtimen kannatuskohdassa. Kvtkinlaitos, iosta svötetään teho sähköradalle. Svöttöaseman ia aioiohtimen välinen muu iohdin kuin radanvlitvs- tai liitäntäiohdin. Svöttöiohdin ia tämän oma paluu- tai vastakohdin. Svöttöasemalla oleva muuntaja, iolla kantaverkon 110 kv iännite alennetaan sähköradan svöttöiännitteen suuruiseksi (25 kv tai 2x25 kv). Muuntaja, ionka ensiö on kvtkettv 25 kv svöttömuuntaian toisioon, toisio aioiohtimen ia vastaiohtimen väliin ia toision keskipiste paluukiskoon ia iolla 25 kv iännite nostetaan 2x25 kv:iin. Kävtetään, kun 25 kv järiestelmän svöttöasema lta svötetään 2x25 kv järjestelmää. Sähköistvsiäriestetmä 25 kv Suomessa vleisesti kävtettv sähköistvsiäriestelmä, iossa 25 kv kävttöiännite svötetään aioiohtimen ia paluukiskon väliin. Sähköistvsiäriestelmä 2X25 kv Sähkörataohieet /13 / Säästömuuntaia (AM) Säästömuuntaiallinen sähkörata Tavallinen maadoitus T-pvlväs Sähköistvsiäriestelmä, iossa 25 kv kävttöiännite svötetään aioiohtimen ia paluukiskon väliin ia samansuuruinen, mutta vastakkaismerkkinen iännite -25 kv vastaiohtimen ia paluukiskon väliin. Liikenneviraston laatimat sähköradalla tvöskentelvä ia sähköradan kävttötoimintaa koskevat ohjeet. Sähköistvsiäriestelmässä 2x25 kv radanvarteen sijoitettu muuntaja, jonka tarkoitus on pakottaa paluuvirta palaamaan vastajohtimessa. Sähköistvsiärjestelmällä 2x25 kv sähköistettv sähkörata. Yhdellä maadoitusjohtimella tehtv maadoitus. Pvlväs, johon on kiinnitettv kääntöorsia vastakkaisille puolille.

18 16 Liikenneviraston ohjeita 21/2013 UlokeDvlväs Vaihteenlämmitvsmuuntamo (LM) Varmistettu maadoitus Vastaiohdin Vaununlämmitvsmuuntamo (LA) Veto-orsi Virroitin Välikvtkinasema (VK) Yksikiskoinen raidevirtapiiri Y-kövsi Yleiskaavio Kannatusrakenne, jonka muodostaa jalkana oleva pvlväs ja siihen kiinnitettv ulokeorsi. Muuntamo, joka muuntaa ajojohtimen jännitteen (25 kv) vaihteen sulanapitojärjestelmään svötettäväksi jännitteeksi. Vähintään kahdella (sähköiset ja mekaaniset vaatimukset vksinään tävttävällä) maadoitusjohtimella tehtv maadoitus. Järjestelmään 2x25 kv kuuluva johdin, jolla on vhtä suuri, mutta vaiheeltaan vastakkainen jännite maata vastaan kuin ajojohtimella. Muuntamo, joka muuntaa ajojohtimen jännitteen (25 kv) vaunujen seisontalämmitvkseen sopivaksi suurjännitteeksi (1500 V). Kääntöorsi, jossa ajolangan kulmavoima vaikuttaa kääntöorren kiinnitvskohdasta poispäin (tai sen suuruus on nolla). Osa, jonka kautta sähköveturi tai -juna ottaa ajolangasta tehoa. Muu katkaisijoita sisältävä sähköradan kvtkinlaitos kuin svöttöasema. Raidevirtapiiri eristetvllä raideosuudella, jossa vain toinen kisko on paluukisko. Apukövsi, joka parantaa kannattimellisen ajojohtimen joustavuutta kannatuskohdassa. Ks. pääkaavio.

19 Liikenneviraston ohjeita 21/ Rautateihin sovellettavat määräykset ja ohjeet Yhteentoimivuuden tekniset eritelmät Yhteentoimivuuden tarkoitetaan Euroopan laajuisen rautatiejärjestelmän soveltuvuutta junien varmaan, turvalliseen ja keskeytymättömään liikennöintiin sellaisella suoritustasolla, joka näiltä radoilta vaaditaan EU:n direktiiveissä. Direktiivien edellyttämät vaatimukset, joilla mahdollistetaan olennaisten vaatimusten noudattaminen ja varmistetaan Euroopan laajuisen rautatiejärjestelmän yhteentoimivuus, on esitetty Yhteentoimivuuden teknisissä eritelmissä (YTE). YTEjä sovelletaan uusiin, uudistettuihin ja parannettuihin osajärjestelmiin. Sähkörataan liittyvät vaatimukset on esitetty tavanomaisen rautatiejärjestelmän energiaosajärjestelmää koskevassa yhteentoimivuuden teknisessä eritelmässä ENE YTEssä. Myös kohdassa esitettyjä EN standardeja tulee noudattaa ENE YTEssä määritetyssä laajuudessa. Liikenteen turvallisuusvirasto (TraFi) julkaisee määräykset, joita on noudatettava Suomen rataverkoilla Standardit, määräykset ja ohjeet Sähköasennusten on täytettävä sähköasennusten turvallisuutta koskevat suomalaiset viranomaismääräykset. Olennaiset turvallisuusvaatimukset ja EU:n rautatiedirektiivien vaatimukset täyttyvät toimittaessa standardien ja Liikenneviraston ohjeiden mukaisesti. Sähköturvallisuuslaki (410/1996 ja muutokset ) Sähköturvallisuusasetus (498/1996 ja muutokset) Kauppa- ja teollisuusministeriön päätös sähkölaitteistojen turvallisuudesta 1193/199 Kauppa- ja teollisuusministeriön päätös sähköalan töistä (516/1996 ja muutokset ) Kauppa- ja teollisuusministeriön päätös sähkölaitteistojen käyttöönotosta ja käytöstä (517/1996 ja muutokset ) Trafin julkaisemat rautateitä koskevat määräykset SFS-EN Vaihtosähköilmajohdot yli 45 kv jännitteellä. Osa 1: Yleiset vaatimukset, yhteiset määrittelyt. SFS-EN Vaihtosähköilmajohdot yli 45 kv jännitteellä Osa 3-7: Suomen kansalliset velvoittavat määrittelyt SFS-EN Vaihtosähköilmajohdot yli 1 kv ja korkeintaan 45 kv jännitteellä. Osa 1: Yleiset vaatimukset, yhteiset määrittelyt. SFS 6000 Pienjännitesähköasennukset SFS 6001 Suurjänniteasennukset SFS 6002 Sähkötyöturvallisuus SFS 6003 Pienjänniteilmajohdot Liikenneviraston viimeisimmät ohjeet on tarkistettava Liikenneviraston internetsivulta osoitteesta ohjeluettelo, eikä niistä saa poiketa ilman Liikenneviraston kirjallista lupaa.

20 18 Liikenneviraston ohjeita 21/ CENELEC standardit Seuraavassa on lueteltu rautatiesähköistykseen liittyviä kansainvälisiä ENstandardeja. Ensisijaisesti tulee noudattaa Liikenneviraston ohjeita. EN EN EN EN EN EN EN EN EN Railway applications. Fixed installations. Electric traction. Overhead contact lines Railway applications. Electromagnetic compatibility. Part 1: General Railway applications. Electromagnetic compatibility. Part 2: Emission of the whole railway system to the outside world Railway applications. Electromagnetic compatibility. Part 3-1: Rolling stock. Train and complete vehicle Railway applications. Electromagnetic compatibility. Part 3-2: Rolling stock. Apparatus Railway applications. Electromagnetic compatibility. Part 4: Emission and immunity of the signalling and telecommunications apparatus Railway applications. Electromagnetic compatibility. Part 5: Emission and immunity of fixed power supply installations and apparatus Railway applications. Fixed installations. Part 1: Protective provisions relating to electrical safety and earthing Clearances and creepage distances for all electrical and electronic equipment EN Railway applications. Insulation coordination. Part 2: Overvoltages and related protection EN EN EN EN Railway applications. Environmental conditions for equipment. Part 1: Equipment on board rolling stock Railway applications. Environmental conditions for equipment. Part 2: Fixed electrical installations Railway applications. Environmental conditions for equipment. Part 3: Equipment for signalling and telecommunications Railway applications. Fixed installations. Electric traction. Copper and copper alloy grooved contact wires

21 Liikenneviraston ohjeita 21/ EN EN EN 50163/A1 EN EN EN EN 50317/A 1 EN 50317/A2 EN EN EN EN EN Railway applications. Fixed installations. Electric traction. Special requirements for composite insulators Railway applications. Fixed installations. Particular requirements for a.c. switchgear. Part 1: Single-phase circuitbreakers with Un above 1 kv Railway applications. Supply voltages of traction systems Railway applications. Supply voltages of traction systems Railway applications. Rolling stock.pantographs. Characteristics and tests. Part 1: Pantographs for main line vehicles Railway applications. Rolling stock. Pantographs. Characteristics and tests. Part 2: Pantographs for metros and light rail vehicles Railway applications. Current collection systems. Requirements for and validation of measurements of the dynamic interaction between pantograph and overhead contact line Railway applications. Current collection systems. Requirements for and validation of measurements of the dynamic interaction between pantograph and overhead contact line Railway applications. Current collection systems. Requirements for and validation of measurements of the dynamic interaction between pantograph and overhead contact line Railway applications. Current collection systems. Validation of simulation of the dynamic interaction between pantograph and overhead contact line Railway applications. Fixed installations. Traction transformers Railway applications. Fixed installations. Electric traction. Insulating synthetic rope assemblies for support for overhead of contact lines Railway applications. Current collection systems. Technical criteria for the interaction between pantograph and overhead line (to achieve free access)

22 20 Liikenneviraston ohjeita 21/2013 EN Railway applications. Power supply and rolling stock. Technical criteria for the coordination between power supply (substation) and rolling stock to achieve interoperability EN Railway applications. Current collection systems. Pantographs, testing methods for carbon contact strips Materiaali- ja laitestandardit Kaapelit, johtimet ja langat Seuraavassa on listattu standardit, joihin viitataan tässä ohjeessa. SFS 3713 (1989) SFS 3714 (1986) SFS EN (2002) SFS 5701 (1991) DIN Teil 4 (1973) DIN (1980) DIN Teil 2 (1981) BS 2W.11 (1967) Control cables. PVC-insulated, PVC-sheathed control cables with concentric copper conductor MCMO Ohjauskaapelit. PVC-eristeinen ja PVC-vaippainen ohjauskaapeli konsentrisella kuparijohtimella MCMO Control cables. PVC-insulated, PVC-sheathed control cable MMO, MKMO Ohjauskaapelit. PVC-eristeinen ja PVC-vaippainen ohjauskaapeli MMO, MKMO Kupari ja kupariseokset. Sähköjohtimissa käytettävä vedetty pyöreä kuparilanka Bare conductors. Bare conductors and steel wires Avojohtojen johtimet. Avojohtojen johtimet ja teräsköydet Kupfer für Elektrotechnik: Drähte aus Kupfer und silberlegiertem Kupfer; Technische Lieferbedingungen Flexible Seile für Fahrleitungsanlagen und Rückleitungen Leitungsseile. Seile aus Kupfer-Knetlegierungen (Bz) Preformed corrosion-resisting steel wire rope Liittimet SFS 2663 (1975) Construction and testing of connectors for power cables and overhead lines Vahvavirtaliittimien rakenne ja koestus Eristimet SFS 3741 (1992) Insulators. Stay insulators Eristimet. Haruseristimet

23 Liikenneviraston ohjeita 21/ Syöttöjärjestelmät 25 kv ja 2x 25 kv Liikenteen asettamat vaatimukset Syöttöjärjestelmä mitoitetaan ennustetun liikenteen suurimman junamäärän mukaan. Mitoituksessa otetaan huomioon junatyypit, junapainot sekä käytetyn vetokaluston ottama teho ja tehokerroin. Liikenteen ottama maksimiteho ja syöttöjärjestelmän virrat ja jännitteet saadaan selville käyttämällä tehtävään soveltuvaa simulointiohjelmistoa. Jos syöttöalueella on samanaikaisesti vain muutama juna, voidaan mitoitus suorittaa vetokaluston maksimitehojen perusteella Liikkuvan kaluston asettamat vaatimukset Ajojohtimen jännitteen nimellisarvon ja vaihteluvälin pitää olla standardin EN mukainen ja jännitteen laadun pitää täyttää EN vaatimukset. Junan ottama suurin virta on 500 A. Virroittimen asettamat vaatimukset on esitetty kohdassa Syöttöjärjestelmän suunnittelu Syöttöjärjestelmä suunnitellaan siten, että se on mitoitettu suunnitteluperusteiden mukaiselle liikenteelle ja syöttöasemien teho ja välimatkat valitaan siten, että ratajohdon jännite täyttää kohdan vaatimukset. Syöttöjärjestelmän tulee täyttää myös Viestintäviraston määräyksen 43 C / 2004 M mukaiset vaatimukset telejohtoihin indusoituneista häiriötasoista ja standardin EN mukaiset vaatimukset radiohäiriötasoista sekä standardin EN kosketusjännitevaatimukset. Sähköistysjärjestelmäksi valitaan joko imumuuntajilla varustettu 25 kv järjestelmä tai säästömuuntajilla varustettu 2x25 kv järjestelmä. Valinta tehdään pääasiassa taloudellisin perustein ottaen huomioon syöttöasemien liittämismahdollisuudet 110 kv verkkoon Imumuuntajajärjestelmä 25 kv Imumuuntaja on 25 kv järjestelmässä käytettävä 1:1 virtamuuntaja, jonka ensiö kytketään sarjaan ajojohtimen ja toisio paluujohtimen kanssa. Paluujohdin yhdistetään paluukiskoon imumuuntajavälin puolivälissä. Imumuuntaja pakottaa paluuvirran kulkemaan paluujohtimen kiskoonliitäntäpisteestä (PKL) paluujohtimeen, joten paluuvirran kiskossa kulkema matka on korkeintaan puolet imumuuntajavälin pituudesta. Imumuuntajien välimatka saa olla korkeintaan 2,6 km. Näin varmistetaan, että kiskopotentiaali ja viestijohtoihin indusoituneet jännitteet jäävät riittävän pieniksi. Perustellusta syystä voidaan Liikenneviraston luvalla käyttää pitempää imumuuntajaväliä. Joiltakin rataosilta voidaan imumuuntajat jättää pois, kun on todettu paluuvirran aiheuttamien haittojen jäävän vähäisiksi. Imumuuntajan pitää pystyä imemään kuormitusvirta lähes kokonaan ja suurin osa vikavirrasta. Tekniset ominaisuudet on määritelty tarkemmin imumuuntajan teknisessä eritelmässä.

24 22 Liikenneviraston ohjeita 21/ Säuntajajärjestelmä 2x25 kv Säästömuuntajajärjestelmässä ratajohto varustetaan vastajohtimella ja säästömuuntajalla. Syöttömuuntajan 50 kv toisiokäämi kytketään ajojohtimen ja vastajohtimen väliin ja käämin keskipiste kytketään paluukiskoon. Radalle asennetaan ajojohtimen ja vastajohtimen väliin säästömuuntajat (AM), joiden keskipiste kytketään paluukiskoon. Näin teho siirretään 50 kv jännitteellä ja junat saavat 25 kv jännitteen. Suuremman siirtojännitteen ansiosta järjestelmän tehonsiirtokyky on huomattavasti imumuuntajajärjestelmää parempi ja syöttöasemien välimatka voi olla merkittävästi pitempi. Suurin osa paluuvirrasta kulkee paluukiskossa ja M-johtimessa lähimmille säästömuuntajille. Säästömuuntajien välimatka saa olla korkeintaan 7 km, jotta kiskopotentiaali ja indusoituneet jännitteet eivät ylitä raja-arvoja. Perustellusta syystä voidaan Liikenneviraston luvalla käyttää pitempää säästömuuntajaväliä. Säästömuuntajien impedanssi pitää olla mahdollisimman pieni, jotta mahdollisimman suuri osa kuormitusvirrasta kulkisi lähimpien säästömuuntajien kautta ja kauemmas kiskoja pitkin menevä paluuvirta jäisi mahdollisimman pieneksi. Säästömuuntajan tekniset ominaisuudet on määritelty tarkemmin säästömuuntajan teknisessä eritelmässä. Useimmissa tapauksissa säästömuuntajien asentaminen ja kunnossapito tehdään radalta. Muuntajiin sovelletaan samoja etäisyysvaatimuksia raiteesta kuin ratajohtopylväisiin. Jos muuntajassa tarvitaan paalutettua perustusta, on raiteen stabiiliuden varmistamiseksi muuntajan pienin sallittu etäisyys raiteen keskilinjasta 3,5 m. Säästömuuntajaa ei saa sijoittaa tasoristeysten näkemäalueelle. Säästömuuntajan kosketussuojauksen on täytettävä sähköturvallisuusvaatimukset ilman ympärille rakennettavaa suoja-aitaa. Muuntajan tulee olla luotettavasti koteloitu eikä sen ulkopuolella saa olla paljaita jännitteisiä osia. Muuntajan ulkorakenteen täytyy kestää ilkivaltaa. Muuntaja on varustettava katolla tms., joka estää veden pääsyn muuntaja-altaaseen. Muuntaja on liitettävä ajojohtimeen ja vastajohtimeen maakaapelilla, esimerkiksi AHXCMK 1x95/50 mm2, 26/45 kv. Muuntajan öljyallas on mitoitettava siten, että siihen mahtuu muuntajan koko öljymäärä ja lisäksi 100 mm vettä. Yhdyskaapelin ratajohdon puoleiseen päähän on asennettava 25 kv ylijännitesuojat suojaamaan muuntajan A- ja B-napoja. Vastajohdin on standardin SFS 5701 mukainen Al/Fe 152/25 mm2 johdin. Turvallisuussyistä vastajohdin tulee asentaa radan puolelle pylvästä. Portaaleilla varustetuilla ratapihoilla vastajohdin on asennettava portaaliorren yläpuolelle. Telejohtoihin tms. indusoituvien vaara- ja häiriöjännitteiden pienentämiseksi saattaa olla jossakin tapauksessa tarpeen käyttää toistakin vastajohdinta, joka asennetaan normaalisti pylvään ulkosyrjälle samalle korkeudelle kuin ensimmäinen vastajohdin. Tilan puutteen vuoksi (sillana litus, kallioleikkaus tms.) voidaan käyttää toiselle vastajohtimelle muutakin sijoitusta. Toisen vastajohtimen asentamiseen on varauduttava pylväiden ja perustusten mitoituksessa.

25 Liikenneviraston ohjeita 21/ Paluuvirtatien suunnittelu Paluukiskon pitää olla yhteen hitsattu tai lenkitetty kahdella 50 mm2 johtimella. Vaununlämmityspostien alueella molemmat kiskot pitää lenkittää 185 mm2 Cujohtimella tai hitsata yhtenäiseksi Imumuuntajajärjestelmä 25 kv Paluujohdin on reaktanssin pienentämiseksi jaettu kahdeksi osajohtimeksi, joiden välimatka on normaalisti 800 mm. Johtimet sijaitsevat yleensä allekkain. Paluujohtimena käytetään standardin SFS 4080 mukaista alumiinijohdinta 107 Al. Kaksi- tai useampiraiteisella radalla voidaan esimerkiksi tilanpuutteen takia kahden johtimen 107 Al sijaan käyttää yhtä SFS 4080 mukaista alumiinijohdinta 201 Al. Tällöin sen rinnalla pitää normaalissa käyttötilanteessa olla toisen raiteen paluujohdin. Paluujohtimet yhdistetään paluukiskoon imumuuntajavälin keskellä PKL:ssä kohdan mukaisesti (liite 39) Säästömuuntajajärjestelmä 2x25 kv Säästömuuntajajärjestelmässä virta kulkee junasta paluukiskoa pitkin lähimmille säästömuuntajille, joita syöttää ajojohdin-vastajohdin -piiri. Säästömuuntajan keskipiste yhdistetään paluukiskoon kohdan mukaisesti Poikittaisyhdistykset Kaksi- tai useampiraiteisella radalla sekä ratapihalla poikittaisyhdistyksillä yhdistetään sähköistettyjen raiteiden paluukiskot. Paluujohtimen kiskoonliitäntäkohdan, imumuuntajan ja ratapihan raiteiden paluukiskojen poikittaisyhdistykset ulotetaan myös sähköistämättömiin raiteisiin (liite 48). Poikittaisyhdistykset tehdään paluujohtimen kiskoonliitäntäkohtaan, imumuuntajan ja säästömuuntajan luona, ratapihan päihin tulovaihteen läheisyyteen, raidevirtapiirittömän osuuden alku- ja loppupäihin sekä muualla joka toisen MKL pylvään kohdalla, enintään 430 m välein (ratapihalla n. 500 m, liite 48). Raidevirtapiirittömällä raiteella tulee poikittaisyhdistysten kohdalla yhdistää myös raiteen molemmat kiskot toisiinsa. Linjalla tulee a- ja b-kiskot yhdistää jokaisen MKLpylvään kohdalla. Kaksikiskoista raidevirtapiiriä käytettäessä tehdään poikittaisyhdistykset paluujohtimen kiskoonliitäntäkohtaan, ratapihan päihin tulovaihteen läheisyyteen sekä lisäksi kohtiin, joissa molemmissa raiteissa on enintään 30 m etäisyydellä toisistaan keskipisteellä varustetut impedanssisillat. Poikittaisyhdistyksen paikkaa valittaessa on otettava huomioon, että poikittaisyhdistys ei saa eristämättömänä joutua sallittua etäisyyttä (5 m) lähemmäksi rataa risteilevää kaapelia tms. (ks. Liikenneviraston julkaisu "B7 Maakaapeleiden kaivu- ja asennusohjeet"). Kaksi- tai useampiraiteisella radalla tehdään paluukiskoon yhdistetyn syöttöaseman sekä välikytkinaseman kohdalle kaksi poikittaisyhdistystä, mieluimmin aseman maa-

26 24 Liikenneviraston ohjeita 21/2013 doituksen ja paluukiskon välisten äärimmäisten maadoitusjohtimien kohdalle, mutta kaksikiskoista raidevirtapiiriä käytettäessä molemmat poikittaisyhdistykset voidaan liittää samoihin impedanssisiltoihin. Paluujohtimen kiskoonliitäntäkohdan imumuuntajan tienoon ja yksikiskoisen raidevirtapiirin alun poikittaisyhdistykset tehdään sähköistettyjen raiteiden osalta kahdella erillisellä 50 mm2 johtimella (vastaa 25 mm2 Cu), kun taas muissa poikittaisyhdistyksissä riittää yksi 50 mm2 johdin. Poikittaisyhdistysjohtimet upotetaan raiteiden välissä cm syvyyteen. Poikittaisyhdistyksen osana saa olla myös portaalin orsi. Raiteita, jotka erkanevat sähköistetyltä alueelta, käsitellään potentiaalin kannalta kuten sähköistettyjä raiteita. Jos kiskopotentiaali ylittää lyhytaikaisesti (t < 5 min) 65 V tai jatkuvasti 50 V, kiskot varustetaan potentiaalin leviämisen estämiseksi eristysjatkoksilla raiteen erkanemiskohdan lähellä Käyttömaadoitukset Käyttömaadoittamisella tarkoitetaan virtapiirin osan maadoittamista niin, että käyttövirta voi kulkea maadoituksen kautta. Sähköratajärjestelmään kuuluvia käyttömaadoituksia ovat paluujohtimen kiskoonliitäntä (PKL), 2x25 kv järjestelmän syöttömuuntajan keskipisteen ja säästömuuntajan maadoitus, vaihteenlämmitysmuuntajan, vaununlämmitysmuuntajan ja vaununlämmityspostien maadoitukset sekä välikytkinaseman maadoitus. Käyttömaadoitusjohtimen (-johtimien) katkaisu voi synnyttää katkeamakohdan päiden välille hengenvaarallisen jännitteen. Käyttömaadoitusten liityntäpylväät tulee aina yhdistää paluukiskoon kolmella maadoitusjohtimella vaikka pylväällä olisi M-johdin. Näistä kolmesta maadoitusjohtimesta yksi sijoitetaan maan pintaan. Maadoitus tehdään eri raiteiden paluukiskoon, jos raiteita on useita. Yksiraiteisella linjaosuudella akselinlaskentajärjestelmän alueella pylvään yksi maadoitusjohdin liitetään raiteen kauempana olevaan (b-) kiskoon ja toiset raiteen pylväänpuoleiseen (a-) kiskoon. Käyttömaadoitukset merkitään maadoitusliittimiin kiinnitettävillä sinisillä metallikilvillä, joissa on maadoitusmerkki sekä maadoitettavan pylvään tunnus. PKL-pylväät merkitään maastossa maalaamalla 0,3 m leveä sininen rengas pylvään ympäri. Maalauksen alareunan korkeus on 2,0 m perustuksen pinnasta Pääkaavio Pääkaavio on sähköradan rakennus- tai muutostyötä varten tehtävä suunnitelmadokumentti, joka esittää työn valmistumishetken tilanteen. Sähköradan pääkaaviossa esitetään sähköistetyn radan päävirtapiirit, jotka muodostuvat ajojohtimesta, paluujohtimista, vastajohtimesta ym., sekä sähkörataan liittyvät laitteet mukaan lukien syöttöasemien ja välikytkinasemien pääpiirien laitteet.

27 Liikenneviraston ohjeita 21/ Pääkaaviossa esitetään myös "karttakatselmuksen" perusteella valitut alustavat syöttöasemien paikat, erotusjaksot, erotuskentät, ryhmityseristimet sekä sähköiset ryhmät. Sähkörata jaetaan erotuskenttien ja ryhmityseristimien avulla ryhmiin, jotka voidaan erottaa erottimilla jännitteettömiksi käytön ja kunnossapidon tarpeiden mukaan. Ryhmät suunnitellaan siten, että mille tahansa raiteelle otettu jännitekatko haittaa liikennettä mahdollisimman vähän. Ryhmityksessä sovelletaan seuraavia periaatteita: Liikennepaikat ja linjaraiteet erotetaan yleensä omiksi ryhmikseen. Liikennepaikat jaetaan ryhmiin käyttötarpeen mukaan. Linjalla ryhmien suurin pituus saa olla pääsääntöisesti noin 10 km. Suurilla ratapihoilla ryhmitys suunnitellaan ratapihan toimintojen mukaan niin, että kaikki kunnossapitotyöt voidaan suorittaa liikennettä oleellisesti häiritsemättä. Ryhmien numerointi: Liikennepaikoilla ja ratapihoilla ryhmät numeroidaan juoksevasti. Linjalla ryhmänumero on perinteisesti ollut 00. Uusissa hankkeissa pyritään käyttämään juoksevaa numerointia. Yksiraiteisella radalla käytetään vain parittomia numeroita. Kaksiraiteisella radalla toisella raiteella tulee käyttää parillisia ja toisella parittomia numeroita. Väliaikaisten, työnaikaisten ryhmien numeroinnissa voidaan käyttää numeroiden lisäksi kirjaimia esim. 01a Erottimien yksilöinti: Erottimet ryhmien välillä tulee yksilöidä viereisten ryhmien numeroiden mukaan siten, että pienempi ryhmänumero tulee ensiksi, esim. E Jos linjalla käytetään ryhmää 00, yksilöidään liikennepaikan pienempien kilometrilukemien puoleisessa päässä olevat erottimet kaksiraiteisella radalla E0001 ja E0002 ja suurempien kilometrilukemien puoleisessa päässä olevat erottimet E0300 ja E0400. Syöttöasemien puolivälissä olevan erotusjakson yli olevat erottimet tulee yksilöidä kaksiraiteisella radalla E7000 tai E8000. Yksiraiteisella radalla käytetään yksilöintiä E Ryhmityskaavio Ennen uuden sähköradan käyttöönottoa laaditaan pääkaavion pohjalta ryhmityskaavio, jonka sisältö on paluuvirtatien merkintöjä lukuun ottamatta sama kuin yleiskaaviossa. Sähköradan muutostöiden osalta ryhmityskaaviota päivitetään jatkuvasti työn edetessä siten, että ryhmityskaavio kuvaa aina sähköradan todellista tilannetta.

28 26 Liikenneviraston ohjeita 21/ Syöttöasemasuunnittelu Pääkaavio Syöttö- ja välikytkinasemien pääkaaviot laaditaan yleiskaavion pohjalta. Pääkaaviossa esitetään aseman pääpiiri kojeineen sekä suojauksen, ohjauksen ja mittauksen periaate standardien edellyttämässä laajuudessa (liitteet 49 ja 50) Syöttöasemien yleissuunnittelu Paikan valinta Syöttöasemien sijainnit ja niiden keskinäiset etäisyydet tulee määritellä suunnitellun liikenteen tarvitseman tehon ja ratajohdossa syntyvän jännitteen aleneman perusteella Syöttöaseman paikan valinta suoritetaan alustavasti kohdassa "Yleiskaavio" mainitussa karttakatselmuksessa. Paikan valintaan vaikuttavia seikkoja ovat tässä katselmuksessa: Syöttöasemat tulee yleensä sijoittaa imumuuntajajärjestelmässä yksiraiteisella radalla kilometrin ja kaksiraiteisella radalla kilometrin etäisyydelle toisistaan. Säästömuuntajajärjestelmässä syöttöasemien välimatka voi olla noin 90 km. Välikytkinaseman korvaava erotusjakso pyritään sijoittamaan kahden syöttöaseman puoliväliin. Edellä esitetystä periaatteista voidaan kuitenkin poiketa, mikäli siihen on erityistä syytä (risteysasema). olemassa oleva 110 kv johto tai mahdollisuus rakentaa 110 kv johto halutulle asemapaikalle mahdollisuus rakentaa tieyhteys asemalle raiteistosuunnitelmat maanomistusolosuhteet erotusjakson sijoitusmahdollisuus kaavoituksen asettamat vaatimukset Paikalla suoritettu katselmus tehdään karttakatselmuksessa valituille asemapaikoille. Katselmuksessa arvioidaan alueen soveltuvuus aiottuun tarkoitukseen, määritellään ylitysjohdon tai syöttöpylvään ja erotusjakson paikat, valitaan mahdollisista vaihtoehdoista edullisin jne. Paikan valintaan vaikuttavia seikkoja ovat tällöin: rakennusteknilliset olosuhteet, kuten alueen korkeussuhteet, perustamisolosuhteet, viemäröinti jne. maadoitusolosuhteet ja vaatimukset maisemalliset näkökohdat näkemäalue (RATO 9)

29 Liikenneviraston ohjeita 21/ Kytkinlaitoksen sisäinen tilankäyttö Kytkinlaitosrakennuksessa varataan tilat mm. seuraaville kojeistoille ja laitteille: 25 kv kojeisto, omakäyttökeskus, tasasähkökeskus, ohjaustaulut, kaukokäyttökojeisto, palosammutuslaitteisto kirjoituspöytä ja kaksi tuolia, ilmoitustaulu, työmaadoitusvälineet, varastohyllykkö Rakennesuunnittelu Yleistä Rakennukset ja rakenteet suunnitellaan yleisesti käytettyjen standardien, normien, ohjeiden ja määräysten mukaisesti. Lisäksi on noudatettava muita jäljempänä kohteittain esitettyjä suunnitteluperusteita. Rakennuksille ja rakenteille asetetut rakennustekniset vaatimukset on esitetty syöttöasemien teknisissä määreissä Tekniset vaatimukset Rakenneratkaisuissa, materiaalivalinnoissa ym. suunnittelukysymyksissä on otettava huomioon seuraavat seikat: rakenteiden lujuus, paloturvallisuus, pintojen sään- ja kulutuksen kestävyys, kojeiden ja laitteiden kiinnitysmahdollisuus, kaapelitiet, ovien koko ja aukeamissuunta, rakennusten sisäpintojen pölyämättömyys, lämmön ja kosteudeneristys sekä ilmanvaihto, vesikaton kallistussuunta, kunnossapitokustannukset Muuntajaperustukset ja öljyallas Perustukset mitoitetaan kuormituksen ja kentän maaperätutkimusten perusteella. Teräsbetoniset perustukset voidaan valaa paikalla tai rakentaa elementeistä. Betonin tulee olla laadultaan C35/45-3,P20. Perustuksen yläpinnan korkeuden maanpinnasta tulee olla vähintään 400 mm. Perustuksen sisään, rakennuksen alle jää kaapelointitila, jonka korkeuden tulee olla reunoilta vähintään 700 mm ja keskeltä vähintään 900 mm. Rakennuksen alla olevan tilan tuuletusta varten tehdään perustukseen joka sivulle halkaisijaltaan 125 mm tuuletusaukko, joka peitetään ritilällä.

30 28 Liikenneviraston ohjeita 21/2013 Muuntajan perustus rakennetaan siten, että siihen muodostuu öljyallas. Allas rakennetaan vesitiiviistä betonista ja se lämpöeristetään. Elementeistä rakennettu perustus jälkivaletaan käyttöpaikalla yhteen. Öljyallas peitetään betonikannella, jonka massa jäähdyttää altaaseen valuvan öljyn niin, että sen paloherkkyys pienenee. Kannessa pitää olla sopivasti rakoja, jotta öljy valuu altaaseen. Altaan tilavuus valitaan siten, että siihen mahtuu 400 mm vettä ja sen lisäksi koko muuntajan öljymäärä. Sadevesi poistetaan siirrettävällä pumpulla. Veden poistoa varten syöttöasemakentälle on rakennettava pumppauskohdan läheisyyteen poistoputki, joka viemäröidään kentän ulkopuolelle, ja pistorasia pumppua varten. Altaan reunoille sijoitetaan sekä 110 kv että 25 kv kojetelineitä ja joissakin tapauksissa 110 kv johdon kevytrakenteinen päätepylväs Ulkokenttä ja kulkutiet Alueen pintaan tulee sepelikerros pölyämisen estämiseksi ja alueella liikkumisen helpottamiseksi. Rikkaruohojen ja puiden juurtumisen hidastamiseksi asemille laitetaan suodatinkangas pintassepelin alle. Pintavesien poisto alueelta on järjestettävä. Alueen salaojitustarve on riippuvainen maakerrosten vedenläpäisevyydestä. Maarakennustyöt tehdään työselitysten ja piirustusten mukaisesti. Muuntajan kuljetusreitille asetetaan seuraavat vaatimukset (liite 51): Portin leveys on vähintään 6 m. Muuntajan kuljetusta varten on varattava riittävän avara reitti kuljetusautolle ja nosturille. On varattava tila nosturille, jolla muuntaja siirretään kuljetusalustalta perustukselle, Kuljetusväylän kantavuuden on oltava riittävä 50 tonnin syväkuormauslavetille. Modulirakennuksen kuljetusta varten on varattava riittävän avara kuljetusreitti perävaunulliselle kuorma-autolle sekä asemalle tilat autolle ja nosturille. Tarvittavat tieliittymät ja teiden rakennekerrokset on suunniteltava Liikenneviraston antamien ohjeiden mukaisesti. Ulkokentän hoitokäytäville asetettavat vaatimukset ovat: hoitokäytävän leveys 4 m, kaarteiden säteet 5 m. Liikennejärjestelyjä suunniteltaessa on huomioitava mahdollisuus laajennuksiin.

31 Liikenneviraston ohjeita 21/ Sähkösuunnittelu Yleiset sähkötekniset vaatimukset Standardit Sähköteknisten suunnitelmien, kojeiden ja rakenteiden on täytettävä kohdassa esitettyjen määräysten ja standardien vaatimukset. Lisäksi laitteiden, joille ei ole SFS- tai CENELEC-standardia, on täytettävä kyseistä laitetta koskevan IECstandardin vaatimukset Nimellis- ja koejännitteet Taulukko Nim ellis- ja koejännitteet 110 kv 25 kv Laitteet Laitteet Verkon nimellisjännite } PaLuujohtimen Laitteet Suurin käyttöjännite normaalitilassa/ kv ,5 Nimellistaajuus/ Hz 50 Syöksykoejännite (1,2/50 js) maata vastaan ja napojen välillä (kestoarvo)/ kv Syöksykoejännite (1,2/50 js) erottimen avausvälille (kestoarvo)/ kv Eristyskoejännite maata vastaa ja 110 kv napojen välillä: sisään asennettaville kojeille (kestoarvo)/ kv 70 - ulos asennettaville kojeille (sadekestoarvo)/ kv Eristyskoejännite erottimen avausvälille - sisään asennettaville kojeille (kestoarvo)/ kv ulos asennettaville kojeille (sadekestoarvo)/ kv Eristyskoejännite 2x25 kv järjestelmässä napojen välillä (kestoarvo)/ kv - sisään asennettaville kojeille (kestoarvo)/ kv 95 - ulos asennettaville kojeille (sadekestoarvo)/ kv 95-2x25 kv järjestelmässä syöksykoejännite (1,2/50 js) napojen välillä (kestoarvo)/ kv Jännite maata vastaan 250

32 30 Liikenneviraston ohjeita 21/2013 Koejännitteet on käsitelty tarkemmin kappaleessa 5.9 ja laitteiden teknisissä eritelmissä. Taulukko Laitteilta vaadittavat lämpötilakestävyydet. Ympäristölämpötila-alue - sisään asennettaville kojeille/ C ulos asennettaville kojeille/ C , Pohjois-Suomessa f (' linjan Oulu-Iisalmi pohjoispuolella Päävirtapiirit Sähkötekninen mitoitus 110 kv nimellisvirta: > 630 A, 10 vuoden ennusteeseen perustuva 110 kv oikosulkuvirta: yleensä <31,5 ka, 10 vuoden ennusteeseen perustuva 110 kv maasulkuvirta, 25 kv nimellisvirta: 800 A 25 kv oikosulkuvirta: 6,3 ka/2 s Johtimet ja varusteet Varsinainen johdinaine on alumiinia tai kuparia. Sinkittyä terästä voidaan käyttää ukkosjohtimina, virtajohtimien tukirakenteina (esim. Fe/Al köydet) sekä maanpäällisinä maadoitusjohtimina varsinkin sähkötilan ulkopuolella. 110 kv kokoojakiskostoissa käytetään molemmista päistä nivellettyä 0100/88 mm putkikiskoa 2 m vaihevälillä ja 11 m jänteellä. Se kestää dynaamisesti 31,5 ka x 2,5 oikosulkuvirran aiheuttamat rasitukset. Lyhyet 110 kv kytkinlaitoksen ja 25 kv ulkokytkinlaitoksen kojeiden väliset johdotukset ja liitäntäjohdotukset (ns. jompit) tulee tehdä taipuisista johtimista. 25 kv syöttöjohdossa tai muussa 15 m pidemmässä 25 kv asemajohdossa ovat köysijohtimien vähimmäisetäisyydet toisistaan ja paluujohtimesta 1,25 m ja paluujohtimien etäisyydet toisistaan vähintään 0,6 m Kaapelit Imumuuntajajärjestelmässä päämuuntajan a-napa liitetään 25 kv kytkinlaitokseen kaapelilla. Kun päämuuntajan teho on 7,5 MVA, käytetään 300 mm2 Al+50 mm2 Cu, 26/45 kv kaapelia ja 12,5 MVA muuntajalla käytetään 2x(300 mm2 Al+50 mm2 Cu), 26/45 kv kaapelia. Päämuuntajan x-napa liitetään paluujohtimen kiskoonliitäntäpisteeseen (PKL) 2x(300 mm2 Al+50 mm2 Cu), 3 kv kaapelilla. 25 kv kytkinlaitoksen katkaisijalähdöt liitetään ratajohtoon yhdellä tai kahdella 300 mm2 Al+50 mm2 Cu, 26/45 kv kaapelilla. Säästömuuntajajärjestelmässä 12,5 MVA päämuuntajan a-napa ja b-napa liitetään 2x25 kv kytkinlaitokseen yhdellä 300 mm2 Al+50 mm2 Cu, 26/45 kv kaapelilla ja käämin keskipiste (navat n1 ja n2 yhdessä) paluukiskoon yhdellä 300 mm2 Al+50 mm2 Cu, 3 kv kaapelilla. 2x25 kv kytkinlaitoksen katkaisijalähdöt liitetään ajojohtimeen ja vastajohtimeen yhdellä 300 mm2 Al+50 mm2 Cu, 26/45 kv kaapelilla.

33 Liikenneviraston ohjeita 21/ Liityntä rataan voidaan tehdä myös avojohdolla esim. muutostöiden yhteydessä Liittimet Kahden johtimen sekä johtimen ja kojeen välisen liittimen on vastattava mekaaniselta lujuudeltaan ja sähkönjohto-ominaisuuksiltaan ko. johdinta. Liitinrunko ja puristuskannet ovat epämagneettisia ja pultit aluslevyineen ruostumattomia. Sinkittyjä jousialuslevyjä ei saa käyttää. Liitettäessä yhteen erimetallisia johdinosia käytetään korroosion välttämiseksi tarvittaessa siirtymäliittimiä (esim. välillä alumiini-kupari ja kupari-sinkki). Liittimissä ei saa esiintyä näkyvää eikä kuuluvaa koronaa Kojeet ja kojeistot Laitteiden tulee täyttää kohdan vaatimukset. Käytettävistä laitteista pyydetään valmistajalta standardien edellyttämät ja teknisissä eritelmissä vaaditut tiedot. Kojeille suoritetaan standardien edellyttämät ja teknisissä eritelmissä määritellyt lajija kappalekokeet valmistajan toimesta. Lajikokeet eivät saa ilman rakennuttajan suostumusta olla viittä vuotta vanhempia. Kojeiden ja kojeistojen yksityiskohtaiset tekniset vaatimukset on esitetty syöttöaseman teknisissä määreissä Maadoitukset Syöttöasemalla kosketusjännite ei saa ylittää standardin SFS 6001 kuvassa 9.1 annettuja sallitun kosketusjännitteen Utp tai lisä resistansseja käytettäessä Ustp rajaarvoja. Sallittujen arvojen katsotaan toteutuvan, jos: mittauksilla määritetty maadoitusjännite ei ole suurempi kuin kuvan 9.1 mukaisen sallitun kosketusjännitteen Utp arvo kaksinkertaisena tai kuvan 9.1 kosketusjännitteiden Utp toteutuminen on osoitettu mittaamalla Jos sallittuja kosketusjännitteen arvoja ei saavuteta, voidaan toteuttaa liitteessä D kuvatut erityistoimenpiteet. Syöttöaseman maadoitusjännite määritetään voltti-ampeerimenetelmällä. Syöttöaseman yläjännitepuolen maasulussa syntyvä maasulkujännite esiintyy myös radalla syöttöaseman läheisyydessä, joten mittauksilla pitää varmistua, että kosketusjänniterajoja ei ylitetä. Pienjänniteverkon PEN-johdin voidaan yhdistää sähköradan maadoitusjärjestelmään, jos kiskopotentiaalista aiheutuva kosketusjännite ei yhdistämisen jälkeen ylitä 50 V raja-arvoa ja sähköradan paluuvirta ei vahingoita PEN-johdinta (EN ). Syöttöaseman ulkopuolelle menevien johtavien rakenteiden, kuten kaapeleiden tai eristettyjen metalliputkien aiheuttamat vaaralliset kosketusjännitteet tulee estää standardissa SFS 6001 esitetyillä keinoilla.

34 32 Liikenneviraston ohjeita 21/2013 Syöttöaseman ympäristössä sijaitsevaan puhelinverkon kaapeliin tai maadoitukseen siirtyvä jännite saa olla enintään 650 V. Syöttöaseman ja radan maadoitukset yhdistetään keskenään aina, mikäli em. jännitevaatimukset pystytään hoitamaan yhdistämisen seurauksena oleellisesti laajentuneessa potentiaalikentässä. Yhdistäminen suoritetaan kolmella johtavuudeltaan vähintään 25 mm2 kuparijohdinta vastaavalla johtimella, jotka eristetään aseman maadoitusalueella. Liitännät tehdään siten, että ne voidaan helposti avata kaikki joko radan tai kaikki aseman puoleisessa päässä mittauksia varten. Syöttöaseman maadoitusruudukko tehdään 25 Cu johtimesta, ellei maasulkuvirta tai oikosulkuvirta yksinapaisten kojetelineiden välillä edellytä käyttämään em. suurempia poikkipintoja. Ruudukon vähimmäissyvyys (irtomaassa) on 75 cm. Rakennuksen, muuntajan ja pylväiden perustusten alle sekä muutamiin paaluihin (mikäli paaluttamaan joudutaan) sijoitetaan rakennustöiden yhteydessä Cu 25 elektrodeja. Myös 110 kv johtoaukeille ja radan varteen voidaan sijoittaa lisäelektrodeja poikkipinnaltaan vähintään 25 Cu. Jos vaihejohdin katketessaan voi sinkoutua huonosti sähköä johtavaan rakenteeseen (rakennuksen katolle) tai rakenteeseen, jonka maasta eristetyt osat (betoniteräkset) voivat siirtää vaarajännitteen maasta eristämättömältä hoitotasolta tai maasta kosketeltaviin paikkoihin, asennetaan tällaisten rakenteiden päälle maasulkuvirtakestoinen maadoitus varmistamaan vian nopea laukaisu. Väli kytki nasema n maadoitusimpedanssille ei aseteta vaatimusta, koska maadoitus aina yhdistetään radan maadoitukseen, joka on avoradalla määräävä. Yhdistäminen suoritetaan vähintään kahdella 25 Cu johtimella. Rakennuksen ja pylväsperustusten alle sijoitetaan kuitenkin 25 Cu elektrodeja. Maadoituselektrodeihin ja niistä lähteviin maadoitusjohtimiin jätetään löysää (Z mutkia) maan liikkumisen seurauksena olevan johtimen katkeamisvaaran vuoksi. Maadoitukset tehdään siten, että niiden kunto voidaan mitata määräaikaistarkastuksissa Apuvirtapiirit ja sähköasennukset Apuvirta pii reillä tarkoitetaan laitoksen toiminnalle, valvonnalle ja yleiselle turvallisuudelle välttämättömiä ohjaus-, suojaus-, mittaus-, merkinanto- ja hälytyslaitteita sekä näiden apujännitejärjestelmiä. Apuvirtapiirien sähköasennusten yksityiskohtaiset tekniset vaatimukset on esitetty syöttöaseman teknisissä määreissä.

35 Liikenneviraston ohjeita 21/ Ratajohdon rakenne Ratajohdon määrittely Ratajohto on ajojohtimen ja mahdollisen paluujohtimen tai vastajohtimen sekä kannatusrakenteiden ja varusteiden muodostama järjestelmä. Ajojohdin on ratajohdon osa, joka on määritelty alla yhteentoimivuuden teknisiä eritelmiä mukaillen. Ajojohdin koostuu radan yläpuolelle ripustetusta ajolangasta ja kannattimesta, sekä niihin kuuluvista yhdistävistä liitännöistä, potentiaali- ja virtaliittimistä, eristimistä ja muista varusteista, mukaan lukien syöttö- ja ohitusjohtimien liitynnät ajojohtimeen ja ajolangan dynamiikkaan merkittävästi vaikuttava kääntöorren ohjain. Ajojohdin on asennettu liikkuvan kaluston ulottuman ylärajan yläpuolelle, ja se syöttää kalustoon sähkövirtaa virroittimien välityksellä. Kannatusosat, kuten kääntöorret (paitsi ohjain), pylväät, portaalit ja perustukset sekä muut johtimet ja varusteet, kuten paluujohtimet, muuntoasemien syöttöjohdot, kytkinlaitteet ja muut eristimet, eivät ole osa yhteentoimivuuden osatekijänä olevaa ajojohdinta. Kuvissa 5.5.1, ja on esitetty ratajohtorakenteet erilaisilla sähköistysjärjestelmillä avoradalla ja ratapihalla (vain järjestelmä 25 kv ). Kannatin Kääntöorsi Paluujohdin Ajolanka M-johdin Ohjain Ripustin I-pylväs Pylvään suojamaadoitus Kuva Ratajohto avoradalla, järjestelm ä 25 kv

36 34 Liikenneviraston ohjeita 21/2013 Kuva Ratajohto avoradalla, järjestelm ä 2x25 kv Kuva Ratajohto ratapihalla, järjestelm ä 25 kv

37 Liikenneviraston ohjeita 21/ Suomessa käytetyt ratajohtotyypit Alla listatut Suomessa käytettävät ratajohtotyypit poikkeavat toisistaan lähinnä käytetyn kiristystavan ja - voiman sekä y-köyden pituuden osalta. Yksityiskohtaiset tiedot eri ratajohtotyypeistä löytyvät kunkin ratajohtotyypin omista suunnittelu- ja viimeistelyohjeista. Suomessa käytettävät yleisimmät ratajohtotyypit: - SR70 - (SR70 parannettuna nopeudelle 200 km/h) - SR65 - S71 - SR160 - SR220 - VRR220 - RT220 - Y-köydetön Yllä olevan listan ajojohtimissa on kannatin(köysi), johon ajolanka on ripustettu. Esimerkiksi tunneleissa voidaan käyttää myös ns. kiintoajojohdinta, joka muodostuu esim. alumiinikiskosta ja siihen kiinnitetystä ajolangasta. Kiintoajojohdin tulee suunnitella kohdan 5.6 mukaisesti. Kiintoajojohtimen asennuksen toleranssit tulee määrittää käytettävän kiintoajojohtimen tyypin mukaisesti siten, että kiintoajojohdin täyttää virranoton laadun osalta ajojohtimelle asetetut vaatimukset.

38 36 Liikenneviraston ohjeita 21/ RatajohdoUe asetettavat vaatimukset Sähköiset vaatimukset Sähköiset vaatimukset on esitetty tarkemmin kohdassa Radan ja sen rakenteiden asettamat vaatimukset Aukean tilan ulottuma Ratajohdon suunnittelussa ja rakentamisessa on noudatettava Liikenneviraston julkaisun RATOn osa 2 kohdan "Aukean tilan ulottuma" (ATU) määräyksiä alla esitetyin täsmennyksin: Ratajohtopylväiden pylväsetäisyys Pylväsetäisyydellä tarkoitetaan ratajohtopylvään etureunan etäisyyttä raiteen keskilinjan kautta asetetusta pystysuorasta tasosta. Pylväsetäisyyden tulee olla uusille pylväille 3,10 m. Olemassa oleville pylväille voidaan käyttää pääraiteella pylväsetäisyyttä 2,75 m ja sivuraiteilla 2,50 m suurkuljetusraiteita lukuun ottamatta. Pienempiin pylväsetäisyyksiin tarvitaan aina Liikenneviraston lupa. Pylväsetäisyys mitataan suoralla avoradalla kiskonselän tasossa ja suoralla laiturialueella laiturin tasossa. Mikäli perustuksen yläpinnan korkeus on suurempi kuin viereisen raiteen kiskonselän korkeus + 25 cm, mitataan pylväsetäisyys perustuksen etureunasta. Kaarteissa ja vaihdealueilla pylväsetäisyyteen lisättävä vaihde- ja kaarrelevitys lasketaan 3,20 m korkeudella kiskonselästä. Taulukossa on esitetty suositeltavat pylväsetäisyydet pää- ja sivuraiteilla erisäteisissä kaarteissa. Väliarvot voidaan interpoloida suoraviivaisesti. Siirtyminen suoran raiteen pylväsetäisyydestä kaarteen pylväsetäisyyteen tapahtuu suoraviivaisesti alkaen 17 m ennen siirtymäkaaren alkua ja päättyen siirtymäkaaren ja ympyräkaaren rajapisteessä sekä siirtymäkaarettomissa kaarteissa 17 m matkalla ennen kaarteen alkua. Pylvään nimellisetäisyyttä määritettäessä taulukosta saatavat arvot voidaan pyöristää ylöspäin täyteen 10 cm:iin (esim. taulukosta saatava arvo 3130 mm korotetaan 3200 mm:ksi). Kallistamattoman raiteen osalla pylväsetäisyys korotetaan seuraavaksi täydeksi 10 cm:ksi, mikäli kaarteen säde on pienempi kuin 5000 m. Vaihteiden läheisyyteen sijoitettavien pylväiden pylväsetäisyyttä määritettäessä tulee vaihdelevitykseen lisätä mahdollinen vaihteen kallistuksesta aiheutuva lisälevitys. Suurkuljetusraiteita ovat pääraiteet ja ratapihojen erikseen määritettävät suurkuljetusraiteet. Näiden raiteiden ja niiden välisten vaihdeyhteyksien pylväsetäisyytenä käytetään taulukon pääraiteen mukaisia raiteen pylväsetäisyyksiä (3100 mm + ATU:n mukainen kaarrelevitys).

39 Liikenneviraston ohjeita 21/ Kaarteen säde (m) Pääraide Sisäkaarre (mm) Taulukko Ratajohtopylväiden miniminimellisetäisyydet raiteen keskilinjasta kaarteissa Ulkokaarre (mm) Sivuraide Sisäkaarteessa kallistamattomassa raiteessa sekä ulkokaarteessa kallistamattomassa ja kallistetussa raiteessa (mm) Normaali * Poikkeuksellinen minimi * Suora rata *asennustoleranssi ja pylvään puolileveys lisätään perustuksen keskipisteen mittoihin Taulukon sarakkeen 3 mukaisia pylväsetäisyyksiä käytetään suurkuljetusraiteeksi ilmoitettujen kallistamattomien sivuraiteiden minimipylväsetäisyyksien määrittämiseen sisä- ja ulkokaarteessa. Kallistetun sivuraiteen sisäpuolella huomioidaan kallistuksen vaikutus pylväsetäisyyteen siten, että vastaava nsäteisen kallistamattoman raiteen pylväsetäisyyteen lisätään suunnitelman (profiili, mitta piirustus) mukainen raiteen kallistuksen arvo kolminkertaisena. Pylväsetäisyys on 3100 mm myös ratapihalla, joka ei sijaitse kaarteessa. Perustuksen keskipisteen etäisyyttä raiteesta määritettäessä lisätään taulukon etäisyyksiin pylvään puolileveyden lisäksi myös perustuksen työtoleranssi raidetta vastaan kohtisuorassa suunnassa (30 mm) raiteen sivuttaisaseman toleranssi (50 mm).

40 38 Liikenneviraston ohjeita 21/2013 Pylvään etureunaa lähempänä olevien korkeudella mm kiskonselästä sijaitsevien rakenteiden kuten kiristyspainojen ja erottimien ohjainkoteloiden minimietäisyys pää- ja suurkuljetusraiteista on 2750 mm + ATUn mukainen kaarrelevitys sekä sivuraiteesta 2500 mm + ATUn mukainen kaarrelevitys. Ratajohtopylväiden sijoittamista henkilölaitureille on vältettävä. Tämä koskee erityisesti kiristyspylväitä. Pylväitä ei saa sijoittaa kuormausalueelle. Kuormausalueet on merkitty ratapihakaavioihin. Pylväitä tukevia haruksia ei sallita laitureilla. Pylvään vähimmäisetäisyys laitureiden vaara-alueen ulkoreunasta on 2500 mm. Sijoitettaessa ratajohtopylväitä henkilölaitureille on pylvään nimellisetäisyyden oltava vähintään taulukon mukainen (etäisyydet koskevat ainoastaan reunalaitureita, muuten RATO 16 mukaisesti ). Taulukko Pylväsetäisyys raiteen keskiviivasta raiteen nopeuden funktiona reunalaitureilla. Raiteen suurin nopeus (km/h) >120 Pylväsetäisyys raiteen keskiviivasta (m) 4,8 5,3 5,8 Pylvään sijaintia ja korkeutta sekä perustuksen korkeutta määriteltäessä on otettava huomioon laiturin reunan etäisyys 1,80 m ja laiturin korkeus 0,55 m. Imumuuntajapylväisiin sovelletaan taulukon mukaisia pääraiteen pylväsetäisyyksiä. Jos imumuuntajapylväässä ei ole ajojohtimen kääntöorsia tms. kiinnitysosia, tulee sen pylväsetäisyyden olla vähintään 3,5 m Raiteen asen to ja asema Ratajohtorakenteet on suunniteltava siten, että raiteen asennossa ja asemassa sähköistystöiden jälkeen tapahtuvista muutoksista aiheutuvat säädöt ja muutokset ratajohtorakenteissa voidaan tehdä mahdollisimman helposti. Raiteen asennossa ja asemassa tapahtuvien muutosten sekä kannatusrakenteen mahdollisen liikkumisen varalta kääntöorret tulee suunnitella siten, että ajolankaa voidaan siirtää kääntöorsia säätämällä vaakatasossa vähintään 90 mm sen teoreettisen aseman molemmin puolin. Raiteen korkeusaseman muutosta (teoreettiseen asemaan nähden) vastaavat ajolangan korkeuden muutokset, avoradalla mm ja ratapihoilla mm, on voitava toteuttaa kääntöortta säätämällä tai kääntöorren kiinnittimien korkeutta muuttamalla.

41 Liikenneviraston ohjeita 21/ Turvalaitteet Turvalaitteiden ja ratajohtorakenteiden ja -laitteiden suunnittelu ja rakentaminen tulee sovittaa yhteen. Opastimet tulee sijoittaa ja ratajohto kannatusrakenteineen suunnitella siten että: Ratajohdon kannatusrakenteet aiheuttavat mahdollisimman vähän haittaa opastimien näkyvyydelle. Ratajohdon jännitteisistä osista tulee olla riittävät suojaetäisyydet opastimiin tai opastimet tulee suojata asianmukaisesti (ks. kohta 5.9). Erotusjaksoa ei saa sijoittaa opastimen eteen alueelle, jolle sähkömoottorijunan tai -veturin jokin virroitin osuu sen joutuessa pysähtymään opastimelle. Myös imumuuntajat tulee sijoittaa tämän periaatteen mukaan. Toisaalta erotusjakson tulee olla riittävän etäällä opastimen takana, jotta opastimelle pysähtynyt sähköjuna tai -veturi ehtii saavuttamaan erotusjaksoalueen ohittamiseen rullaamalla tarvittavan nopeuden (ks. kohta 5.7 ja RATO 6). Ratajohdon paluuvirtatien ja tarvittavien suojamaadoitusten kiskoon liitynnät tulee toteuttaa turvalaitosten raidevirtapiirien edellyttämällä tavalla (ks. kohdat ja ) Liikkuvan kaluston ja raiteen aseman asettamat vaatimukset Virroittimen kelkan profiili on määrätty yhteentoimivuuden teknisissä eritelmissä ja sen leveys on 1950 mm. Kuvassa on esitetty sähkövetureiden ja -junien virroittimen kontaktiosan (kelkan) 260 mm sivuittaisliikkeen vaikutus ajolangan asemaan. Kuvassa on kuvattu virroittimen sivuittaisliikkeen mitoitusperusteita. Raiteen sivu- ja kallistuspoikkeamalle on varattu yhteensä ±105 mm. (ks. kuva ). Vetokaluston jousituksesta aiheutuva virroittimen sivuttaispoikkeama on 125 mm. Kuvassa on esitetty myös ajolangan siksakin vaihtoehdot 300 mm (uudet asennukset) ja 400 mm (vanhat asennukset). Kuva Virroittimen yläosan sivuttaisliike suhteessa raiteen keskilinjaan

42 40 Liikenneviraston ohjeita 21/2013 Raiteen virheistä aiheutuva virroittimen sivupoikkeama t v 2. Vetokaluston jousituksesta aiheutuva virroittimen sivuttaislnke. Raiteen sivupoikkeama t 2. Raiteen kallistuspoikkeama t^ 3, Ajolangan siksak Aiolanka 6150 mm Raiteen keskilinja mm uudet asennukset 400 mm vanhat asennukset tk = 4 x ^ h 300mtg 400mm t v= te + tir= 105 mm Kuva Virroittimen yläosan sivuttaisliikkeen mitoitusperusteita ja ajolangan siksak Ratajohdon asema Tavoitteena on määrätä ratajohdon asema niin, että se täyttää liikkuvan kaluston asettamat vaatimukset. Erilaisten radalla olevien kohteiden - kuten opastimien, tasoristeysten, laitureiden, ylikulkusiltojen yms. - vaikutus esitetään tarkemmin kohdassa Ratajohtopylvään ja siihen kiinnitettävien varusteiden asema Pylvään ja siihen kiinnitettävien varusteiden sijoituksessa on otettava huomioon "Aukean tilan ulottuma" eli ATU ja erilliset pylväsetäisyyttä koskevat täsmennykset (ks. kohta ) Ajojohtimen asema Ajojohtimen aseman on täytettävä liikkuvan kaluston asettamat vaatimukset Ajojohtimen asema sivuttaissuunnassa Ajettavan ajojohtimen kulku on järjestettävä siten, että ajolanka myös tuulikuormalla (ks. kohta ) pysyy virroittimen päällä. Suunnitteluarvona ajolangan sallitulle maksimi poikkeamalle raiteen keskiviivasta tulee käyttää arvoa 36 cm. Kääntöorren kohdalla ajolangan poikkeama raiteen keskiviivasta (ns. siksak) on normaalisti ± 30 cm tai itseisarvoltaan pienempi. Vanhoilla asennuksilla, joissa siksak on 40 cm, voi

43 Liikenneviraston ohjeita 21/ daan käyttää arvoa 46 cm. Tästä ei tarvitse vähentää pylvään muuttuvaa taipumaa, joka on rajoitettu 13 cm:iin lähinnä ajojohtimen aseman takia, mutta mittaa ei tule pidentää, vaikka pylvään muuttuva taipuma jäisikin alle sallitun Ajojohtimen korkeus Ajolangan pienin sallittu korkeus kiskotasosta on kuormaulottuman perusteella 560 cm. Toisaalta virroittimen ulottuvuus rajoittaa suurimman sallitun korkeuden 660 cm:iin kiskotasosta (ks. kuva 5.6.3). Ajolangan korkeuden nimellisarvoksi ajojohtimen kannatuspisteen kohdalla on mikäli mahdollista valittava 615 cm, (Aköydellisessä ajojohtimessa kuitenkin 630 cm). Sillan alituksessa voidaan ajolankaa joutua laskemaan, jotta kohdassa 5.9 esitetyt sähköiset etäisyydet siltaan saataisiin täytetyksi. Erityisesti tällöin on ajolangan korkeudessa otettava huomioon jääkuorman vaikutus. Kuitenkin sillan rakennusaikana saadaan jääkuorma jättää ottamatta huomioon, edellyttäen että huolehditaan mahdollisen jääkuorman poistamisesta. Uusia ylikulkusiltoja rakennettaessa sillan vaadittu alituskorkeus määräytyy radan maksiminopeuden mukaan. Alla on listattu silloilta vaadittavat alituskorkeudet kiskonselästä mitattuna radalle määritellyn nopeuden mukaan. Ohjeellisista arvoista voidaan poiketa Liikenneviraston luvalla, mikäli ajojohdin on mahdollista tuoda matalammalle sillan kohdalla. Nopeus: < 160 km/h km/h > 220 km/h Sillan minimikorkeus kiskonselästä 6,75 m 7.0 m 8.0 m Kun ajolangan korkeutta muutetaan, tulee ajolangan suurimman kaltevuuden (ajolangan ripustuskorkeuden ero peräkkäisillä pylväillä jaettuna jänteen pituudella) ja suurimman kaltevuuden muutoksen (ajolangan tekemä kulma ripustuspisteessä) täyttää taulukossa esitetyt vaatimukset: Taulukko Suomessa käytetyt arvot ajolangan korkeudenmuutokselle nopeuden funktiona Maksimi nopeus Maksimi kaltevuus Kaltevuuden muutos km/h <160 1/300 1/ /600 1/ /1000 1/2000 Yllä olevan taulukon arvot ovat ohjeellisia. Tarkat arvot löytyvät ratajohtokohtaisista viimeistelyohjeista. Siirtyminen raiteen suunnasta maksimikaltevuuteen - ja päinvastoin - tapahtuu yleensä yhdessä jänteessä, jonka suunniteltu kaltevuus on puolet käytetystä maksimikaltevuudesta ja jossa virroittimen liikerataa pyöristetään ajolangan esiriippumaa muuttamalla. Radan kaltevuustaitteen pyöristyksen aiheuttamat kulmat kompensoidaan ajolangan esiriippumaa muuttamalla.

44 42 Liikenneviraston ohjeita 21/ Muiden johtimien asema Myös muiden johtimien, kuten paluu-, vasta- ja ohitusjohtimien, pitää olla tasoristeysten kohdalla vähintään 5600 mm etäisyydellä kiskonselän tasosta kaikissa sää- ja kuormatiloissa. Muualla johdinten etäisyydet määräytyvät kohdan 5.9 mukaan.

45 Liikenneviraston ohjeita 21/ Ratajohdon toleranssit ja säätövarat Pylvään ja perustuksen aseman toleranssit ja teräsrakenteiden sallitut taipumat Pylvään ja perustuksen etäisyyden toleranssi radan sivuttaissuunnassa on ± 3 cm. Tämä 3 cm lisätään pylvään nimellisetäisyyteen. Elementtiperustuksen toleranssi on cm. Kuitenkaan saman portaalin vierekkäiset perustuspinnat eivät saa poiketa toisistaan enempää kuin 5 cm - mikäli perustuspinnoilla on sama suunnitteluarvo. Jos vierekkäisillä perustuspinnoilla on eri suunnitteluarvo, lasketaan poikkeamat suunnitteluarvoista; tällöin poikkeamien erotus saa olla enintään 5 cm. Laiturilla on perustuspinnan oltava vähintään 5 cm laiturin tasoa ylempänä. Perustusten suunnittelussa ja rakentamisessa on noudatettava Liikenneviraston ohjeita. Pylväiden yms. kannatusrakenteiden suurin sallittu pysyvä taipuma on 1,0 % pituudesta. Rataa vastaan kohtisuorassa suunnassa on suurin sallittu muuttuva taipuma 13 cm. Radan suunnassa sallitaan teräspylväille tuulikuormalla kokonaistaipuma 2 % ja pysyvä taipuma (myös kiristyspylväille) 1 % pylvään pituudesta. Muille teräsrakenteille, kuten kääntöorsille, sallitaan yleensä kokonaistaipuma 1,5 % osan pituudesta. Rakenteen pysyvällä taipumalla tarkoitetaan nollasään kuormitusta vastaavaa elastista taipumaa joka häviää, kun kuormitus poistetaan. Muuttuvalla taipumalla tarkoitetaan edellisen lisäksi tulevaa lyhytaikaisempaa elastista taipumaa, jonka suuruuden määrää tavallisesti tuulikuorma ja poikkeustapauksissa esim. pakkanen tai jääkuorma. Kokonaistaipumalla tarkoitetaan suurinta elastista taipumaa eri sää- ja kuormatiloissa Ajojohtimen toleranssit ja säätövarat Ajojohtimen asennukseen ja huoltoon liittyvät toleranssit on esitetty taulukossa Ajolangan korkeuden asennustoleranssi on normaalisti cm suunniteltuun 615 cm korkeuteen nähden. Vaihteen jänteissä ja jänteissä joiden jomman kumman pään suunnittelukorkeus poikkeaa 615 cm:stä, käytetään toleranssia ± 2 cm. Ripustuskorkeuden lisäksi tulee tarkistaa jänteen päiden välinen korkeusero. Ajolangan kaltevuus ei saa olla taulukon arvoja suurempi. Sillanalituksissa ja lyhyissä jänteissä (< 40 m) käytetään toleranssia ± 1 cm. Ajolangan siksakin toleranssi ripustuspisteessä on ± 3 cm. Ajolangan ja kannattimen kiristysvoiman toleranssi johtimen lämpötila-alueella: Pääraide: Sivuraide: ± 10 % nimellisestä kiristysvoimasta ± 20 % nimellisestä kiristysvoimasta Y-köyteen kiinnitettävän (ajolangan) ripustimen ripustinvoiman toleranssi on ± 5 N. Systeemikorkeuden toleranssin ohjearvo on ± 10 cm.

46 44 Liikenneviraston ohjeita 21/2013 Y-köyden pidikkeen etäisyyden toleranssi kannattimen kannatuspidikkeestä on ±3 cm. Ripustinpituuden toleranssi on ± 5 mm. Ripustinvälin toleranssi on yleensä ± 10 cm. Mikäli jännepituuden virhe on niin suuri, ettei ripustinvälin toleranssi ± 10 cm riitä, jaetaan jänteen virhe tasan muiden kuin Y- köyden ripustimien kesken. Ohjaimen etäisyyden toleranssi lähimmästä ripustimesta on ± 5 cm. Kääntöorresta on voitava säätää ajolankaa vaakatasossa ± 9 cm ja pystytasossa cm (vrt. kohta ). Kuitenkin ratapihoilla riittää korkeussäätövaraksi cm. Liikenneviraston luvalla voidaan esim. tunneleissa pienentää em. säätövaroja tarvittaessa sekä pysty- että vaakatasossa. Taulukko Yhteenveto ratajohdon toleransseista TOLERANSSI KOHDE ASENNUS HUOLTO PERUSTUKSET - rataa vastaan kohtisuora etäisyys ± 3 cm ATU - radan pituussuunnassa ± 50 cm - valuperustuksen korkeus ± 5 cm cm - elementtiperustuksen korkeus ± 10 cm cm - portaalin perustusten korkeusero 5 cm 10 cm - X-mitta, perustuksen pinnan ja maanpinnan korkeusero 60 cm - kallistuma ± 0 cm ± 4 cm PYLVÄÄT - etäisyys raiteen keskiviivasta ± 3 cm ATU - raiteen pituussuunnassa ± 50 cm - pylvään huipun kallistuma tai taipuma rataa vastaan kohtisuoraan johtimien asennuksen cm ± 10 cm jälkeen - pylvään huipun kallistuma tai taipuma radan pituussuunnassa tavallisilla pylväillä ± 5 cm ± 20 cm - pylvään huipun kallistuma tai taipuma radan pituussuunnassa kiristyspylväillä ± 10 cm ± 20 cm - pylvään suurin sallittu taipuma ± 10 cm ± 10 cm PORTAALIT - jalkojen huipun kallistuma tai taipuma kaikkiin suuntiin ± 5 cm ± 10 cm

47 Liikenneviraston ohjeita 21/ TOLERANSSI KOHDE ASENNUS HUOLTO KIRISTYSLAITTEET - painojen korkeus (huom. kitka) Piir. P4-272 ± 40 cm - käyrä tasauslevy ± 2 cm ± 5 cm - suora tasauslevy ± 5 cm ± 10 cm KÄÄNTÖORREN KÄÄNTYMÄ (huomioi lämpötila) - yksittäinen kääntöorsi ± 10 cm ± 20 cm - kaksoiskääntöorsi ± 5 cm ± 10 cm KENTTIEN ILMAVÄLI - erotuskenttä cm cm - suljettu kenttä ± 2 cm ± 5 cm - yhdensuuntaiset vaihdelangat ± 2 cm ± 2 cm AJOLANGAN SIKSAK - 30 cm ± 3 cm ± 10 cm - 40 cm ± 2 cm ± 10 cm - vaihteissa ja kentissä ± 2 cm ± 5 cm - erotusjakso ± 2 cm ± 5 cm - ryhmityseristin (raiteen keskiviivasta) ± 10 cm AJOLANGAN RIPUSTUSKORKEUS (nimelliskorkeus 615 cm minimikorkeus 560 cm maksimikorkeus 650 cm) - normaalisti cm - siltojen alitukset ja tunnelit ± 1 cm - vaihteet (huomioitava aiolangan ripustuskorkeusero) ± 2 cm - ripustuskorkeusero viereisillä pylväillä (1 cm / 10 m) cm 5 7 cm RIPUSTIMET - kaltevuus ± 3 % ± 10 % AJOLANGAN KULUMINEN AJOLANKA 100 mm2 (0 = 12 mm) - ajolangan yleiskuluminen (20 % ) 0 < 9,2 mm - ajolangan paikallinen kuluminen (30 % ) 0 < 8,3 mm AJOLANKA 80 mm2 (0 = 10,6 mm) - ajolangan yleiskuluminen (20 % ) 0 < 8,1 mm - ajolangan paikallinen kuluminen (30 % ) 0 < 7,3 mm - ripustimien kuluminen < 50 % - ryhmityseristimien ja erotusjaksojen ripustimien kuluminen tai vaurioituminen < 20 %

48 46 Liikenneviraston ohjeita 21/ Ratajohdon suunnittelu Varsinaisen ratajohdon lisäksi tässä kohdassa käsitellään siihen oleellisesti liittyviä rakenteita ja laitteita, kuten imumuuntajia. Syöttö- ja välikytkinasemiin liittyviä rakenteita käsitellään kohdassa 5.4. Tässä osiossa viitataan Liikenneviraston tyyppikuviin. Kyseiset tyyppikuvat ovat saatavilla Liikenneviraston sähköpiirustusarkistosta. Ratajohdon kiinteiden laitteiden sijoitussuunnittelua varten laadittava perusaineisto sisältää sähkö-, rakennus- ja ratateknisiä kaavioita, piirustuksia ja tiedostoja. Niihin kuuluvat mm. sähköradan yleiskaavio raidegeometriatiedostot rataprofiili ratapihakaaviot/ raiteistokaaviot ratapihojen mittapiirustukset siltojen tms. esteiden aukkopiirustukset turvalaitesuunnitelmat ilmajohtoristeämät radanvarren kaapeleiden kaapelikartat Ratajohtorakenteiden sijoitus Sijoitussuunnittelun kulku Sijoitussuunnittelu alkaa yleissijoituskaavion laatimisella. Siinä esitetään syöttö- ja välikytkinasemien sekä imu- tai säästömuuntajien, erotuskenttien ja erotusjaksojen paikat. Yksityiskohtaisempi suunnittelu alkaa sijoituskartan laatimisella. Pääpaino on kohdan mukaisesti tehtävällä pylvässijoituksella. Johtimien sijoitussäännöt on myös huomioitava ja varmistettava erikoispaikkojen osalta (esim. sillan alitus). Kun sijoituskartat ovat valmiit, pidetään pylväspaikkakatselmus, Tarvittaessa katselmoidaan maastoon merkityt pylväspaikat. Sijoituskartat korjataan katselmuspöytäkirjan mukaisiksi. Seuraava vaihe on pylväsluetteloiden ja portaalikaavioiden laatiminen. Niissä esitetään yksityiskohtaisesti kannatusrakenteiden tyypit, mitat sekä kuormitukset perustusten määritystä varten. Työmaalla mitataan perustusten lopulliset paikat ja jänteiden pituudet. Mittauksiin kuuluu pylväsperustusten x-, y- ja z-koordinaatit, joista lasketaan ratageometriatietojen avulla pylväsetäisyydet ja jänteet. Nämä tiedot tarvitaan ajojohtimen kääntöorsien ja ripustimien suunnittelua varten. Ajojohdintiedot annetaan pääosin ajojohdin- ja kääntöorsiluetteloissa. Joistakin erikoispaikoista (esim. sillan alitus) tehdään erilliset piirustukset. Paluu-, M-, ohitusym. johdinten sijoitus on suunniteltu jo pylvässijoituksen (pylväsluettelo) yhteydessä.

49 Liikenneviraston ohjeita 21/ Viimeisessä suunnitteluvaiheessa määritetään sähköiset liitännät. Ajojohtimen tavalliset (potentiaali- ja virta-) liitännät esitetään ripustinlaskennan (lähtöarvo-) luetteloissa, mutta erottimien ym. liitännöistä tehdään erilliset piirustukset. Ennen liikenteelle ottoa rataosalla tehdään tarkastuksia sekä suoritetaan koeajoja ja sähköteknisiä (impedanssi- ja potentiaali-) mittauksia. Ratajohdon jännite-etäisyysmittausten ym. palautetietojen perusteella täydennetty ja tarkistettu suunnitteluaineisto luovutetaan Liikennevirastolle rataosan valmistuttua Tarvittava perusaineisto Ratajohtosuunnittelu tarvitsee lähtöaineistoksi ennen uuden suunnitteluprojektin alkua vähintään seuraavat dokumentit: - raidegeometria - rataprofiili - nykyiset raiteisto- ja linjakaaviot - sähköistettävät raiteet - nopeuskaavio - nykyinen sähköistys - kartoitustiedot - sähköradan pääkaavio - lämmitysmuuntajat - mahdolliset työvaihesuunnitelmat - nykyiset turvalaitesuunnitelmat - suunnitelmiin vaikuttavat esteet esim. valaistus, ilmajohtoristeämät, kaapeloinnit, sillat, tunnelit ja rakennukset Yleissijoitus Ajojohtimen köysivoimien ja aseman on pysyttävä riittävän tarkasti vakioina lämpötilan vaihdellessa. Siksi johdin on varustettava kiristyslaitteilla, ja kiristysväli on rajoitettu ratajohtotyypin mukaan. Pitkillä kiristysväleillä, varsinkin kaarteissa, on tarkistettava etteivät ajojohtimen kiristyksen toleranssit ylity (vrt. kohta ) Kiristyskentät Pääraiteen ajojohdinosuudet on päätettävä kiristyskentissä, joiden tulee sisältää normaalisti siirtymäjänne ja kaksi sivuunvientijännettä sekä tarvittaessa apujänteitä. Erikoistapauksissa voidaan käyttää siirtymäjänteetöntä sivuunvientikenttää, ns. pistemäistä kenttää, mutta tämän käyttöön tarvitaan Liikenneviraston lupa. Sähköisten ominaisuuksien perusteella jaetaan kiristyskentät erotuskenttiin ja suljettuihin kenttiin; sivuunvientikenttä vastaa suljettua kenttää. Erotuskenttä muodostaa sähköisen ryhmän rajan, joten sen siirtymäjänteessä on ajojohtimien välinen suunniteltu etäisyys normaalisti 45 cm. Suljetun kentän siirtymäjänteessä riittää johtimien välille tavallisesti 20 cm mekaaninen etäisyys. Kiristyskentän siirtymäjänteessä tulee alempana olevan ajolangan suunnitellun etäisyyden pysyä alueella cm raiteen keskiviivasta kaikissa sää- ja kuormatiloissa. Tästä syystä jyrkkä kaarre lyhentää siirtymäjännettä normaalista 60 m:stä tai 55 m:stä.

50 48 Liikenneviraston ohjeita 21/2013 Toisaalta jänne ei saa olla niin lyhyt, että ajolangat nousevat liikaa ennen yhteistä tangenttipistettään. Käyttämällä siirtymäjänteen toisessa päässä pienempää nostoa kuin tavallinen 40 cm, ei kuitenkaan alle 10 cm, voidaan jännettä lyhentää enemmän. Suurille nopeuksille tehtävissä ajojohtimissa (väh. 200 km/h) ajolanka nousee 3. asteen käyrän muotoisesti ajettavalta kääntöorrelta sivuunvientiorrelle. Ajettavalla orrella käytetään lisäksi Y-köyttä. Ajolangan nosto on cm. Erotuskentässä, jossa ajolangan nosto on alle 50 cm tai radan maksiminopeus on yli 160 km/h, käytetään aina ohutta sauvaeristintä. Kiristyskenttiä on käsitelty myös kohdassa Kiristyskentän paikkaa valittaessa on otettava huomioon seuraavat seikat: On vältettävä jyrkkiä kaarteita. On pyrittävä sijoittamaan siirtymäjänne niin, ettei virroittimen liikkeen suunta siinä muutu. Siksi on vältettävä muuttuvaa ajolangan korkeutta ja rataprofiilin pyöristysaluetta. Painokiristystä ei tulisi sijoittaa laiturialueelle. On vältettävä sijoittamasta kiristyskenttää ahtaisiin paikkoihin, kuten siltojen alle tai tunneleihin, joissa ei voida käyttää kentän tavallisia kääntöorsia. Jos radalle tulee imumuuntajat, on kenttäjaon sovittava yhteen imumuuntajajaon kanssa. Ajolangan köysivoima saa johtimen lämpötila-alueella C muuttua enintään ± 10 % pääraiteilla ja ± 20 % sivuraiteilla. Köysivoiman muutos on tarkistettava kiristysväleittäin. Erotuskentän siksakit, kääntöorsien pituudet ym. on valittava siten, ettei erotusväli pienene alle 31 cm lämpötila-alueella C. Siksakit ovat hitaasti ajettavilla raiteilla Liikenneviraston tyyppipiirustuksen LA4-148 mukaiset. Suuremmilla nopeuksilla käytettävät siksakit on esitetty ko. suunnitteluohjeissa Imumuuntaja Imumuuntajajärjestelmässä paluuvirran aiheuttamien häiriöiden ja vaarojen vähentämiseksi on otettu käyttöön imumuuntajat. Ne ovat kytkennältään sarjamuuntajia (ensiö sarjassa ajojohtimen ja toisio paluujohtimen kanssa), joiden muuntosuhde on 1:1. Imumuuntajan sijoittamista on käsitelty myös kohdissa 5.3, ja ; Imumuuntajien sijoituksessa on otettava huomioon seuraavat vaatimukset: - Imumuuntajan kohdalle ajojohtimeen on pystyttävä tekemään erotusväli, sijoittamaan erotuskenttä. Ryhmityseristintä voidaan käyttää erotusvälinä vain Liikenneviraston luvalla. - Ratajohto ja opastinjärjestelmä on sovitettava yhteen. Sähköjunat eivät saa pysähtyä imumuuntajien kohdalle. Myös opastimien näkymä ja tarvittavat jänniteetäisyydet tulee huomioida (RATO 6 Turvalaitteet ).

51 Liikenneviraston ohjeita 21/ Säästömuuntaja Säästömuuntajajärjestelmässä siirtojännitteenä ajo- ja vastajohtimen välillä käytetään 50 kv jännitettä paremman tehonsiirtokyvyn saavuttamiseksi. Säästömuuntajilla voidaan myös pienentää paluuvirran aiheuttamia häiriöitä ja vaarajännitteitä. Säästömuuntaja kytketään ajo- ja vastajohtimen välille ja sen käämin keskipiste yhdistetään M-johtimeen, joka yhdistetään paluukiskoon. Tällä tavoin ajojohtimen jännite kiskoa vasten on 25 kv. Säästömuuntajan sijoittamista on käsitelty tarkemmin kappaleessa Ankkuroinnit Ajojohdinosuus on ankkuroitava keskeltä, kun sen molemmissa päissä on kiristyspainot. Ankkuroinnin keskipylvääksi on valittava painojakson keskimmäinen tai sitä lähellä oleva pylväs niin, ettei kiristysvälin sallittuja maksimiarvoja ylitetä (kohta ). Keskipylvääksi ei saa valita erotusjaksopylvästä eikä normaalisti vaihdepylvästä, varsinkaan I-pylvästä. Keskiankkuroinnin kääntöorren sijaitessa portaaliorressa on tarkistettava ripustuspalkin kestävyys ja taipuma. Mahdollisimman läheltä keskipylvästä on pyrittävä löytämään kiristyspylväät, joissa ei ole ennestään kiristystä tai harusta pylvään sillä puolella, johon keskiankkurointiköysi kiinnitettäisiin. Poikkeustapauksissa voidaan sijoittaa kaksi keskiankkuroinnin (tai muun johtimen) kiristystä päällekkäin P- ja R-pylvääseen, mikäli pylvään muu kuormitus sen sallii. Mikäli painojaksosta tulee niin lyhyt, että siihen ei tarvita keskiankkurointia, tulee ajojohtimen toinen pää varustaa pääteankkuroinnilla Erotusjakso Käytettävien erotusjaksojen (liitteet 25^ 27) sijoituksessa on otettava huomioon kohdissa 5.4 ja 5.6 mainitun lisäksi seuraavat vaatimukset: Erotusjakson kohdalla tulee ajolangan teoreettisen kulmavoiman olla normaalisti N. Poikkeustapauksissa, lähinnä kaarteissa, sallitaan kulmavoimaa enintään 750 N (lyhyiden jänteiden välttämiseksi), mikäli erotusjakson rakenne muuten sallii ko. ajolangan kulman. Erotusjakso on sijoitettava normaalisti raiteen keskiviivan kohdalle eli siksakin tulee olla 0 cm. Kallista mattomalla raiteella voidaan sallia siksakia enintään + 10 cm. Erotusjakso sijoitetaan normaalisti kääntöorren kohdalle. Erotusjakson molemmin puolin asennetaan raiteen kiskojen väliin magneetti, jonka tarkoituksena on automaattisesti keskeyttää sähkövetokaluston tehonotto ajojohtimesta erotusjaksoalueella ohjaamalla sen pääkatkaisija auki-asentoon. Magneetin etäisyys erotusjaksosta riippuu radan maksiminopeudesta taulukon mukaisesti.

52 50 Liikenneviraston ohjeita 21/2013 Taulukko Erotusjaksomagneetin keskipisteen etäisyys erotusjakson magneetinpuoleisen eristimen jännitteisestä päästä 50 km/h 60 km/h 120 km/h 160 km/h 220 km/h 15 m 16 m 23 m 27 m 34 m Virransyöttö katkeaa erotusjakson kohdalla, joten sen paikka on valittava niin, että juna voi rullata sen ohi. Rullauksen vaatiman kiihdytysmatkan takia erotusjakson minimietäisyys opastimista ym. riippuu kaarresäteestä ja radan pitkittäiskaltevuudesta (ks. kohta ja RATO 6) Ryhmityseristimet Huollon ja mahdollisen vikatapauksen vuoksi ajojohtimet on jaettava tarkoituksenmukaisiin sähköisiin ryhmiin, jotka voidaan toisistaan riippumatta erottaa verkosta ja maadoittaa. Avoradalla riittävä ryhmittely tulee toteuttaa erotuskentillä, mutta ratapihoilla tarvitaan lisäksi ryhmityseristimiä. Ryhmityseristimen paikka voidaan valita vapaammin kuin erotusjakson, koska sen kohdalla voi veturi ottaa tehoa ajojohtimesta. Paikkaa valittaessa on otettava huomioon seuraavat seikat: Ryhmityseristimen ja viereistä raidetta kulkevan virroittimen välille on jäätävä 480 mm etäisyys. Mikäli ryhmityseristimen lähin liukukisko on samassa potentiaalissa kuin virroitin, riittää etäisyydeksi virroittimen 260 mm sivuttaisliikevara (mekaaninen etäisyys, ks. kohta 5.6.3). Ryhmityseristimen keskiviivan suunniteltu poikkeama raiteen keskiviivasta saa olla enintään 10 cm, jotta virroitin koskettaisi tasaisesti molempia liukukiskoja. Samasta syystä on vältettävä sijoittamasta ryhmityseristintä kallistetulle raiteelle. On vältettävä sijoittamasta ryhmityseristintä jänteeseen, jonka kaltevuus raiteeseen nähden on yli 1 % 0. Koska virroitin ei saa pysähtyä ryhmityseristimen kohdalle, on ryhmityseristin pyrittävä sijoittamaan raideopastimen tai muun kulkuopastimen taakse. Ryhmityseristin kannattaa systeemikorkeuden riittäessä yleensä sijoittaa jänteen keskelle. Erottimen liitäntäjohtimien sijoituksen kannalta voi usein olla edullisempaa sijoittaa ryhmityseristin lähelle jänteen päätä. Ryhmityseristintyyppi valitaan sille tyyppihyväksytyn ajonopeuden mukaan Erottimet Eri sähköistä ryhmää olevien ajojohdinten väliset kytkennät hoidetaan erottimilla. Niiden tyyppi (tavallinen, kuormanerotin, maadoituserotin, moottoriohjauksella tai käsiohjauksella) ja alustava paikka annetaan pääkaaviossa. Säästömuuntajajärjestelmässä erottimet ovat 2-vaiheisia, paitsi vastajohtimen puuttuessa 1-vaiheinen

53 Liikenneviraston ohjeita 21/ esim. sähköradan reuna-alueella. Ajojohdin ja vastajohdin erotetaan aina jännitteettömiksi samanaikaisesti. Lopullinen paikka määräytyy seuraavien periaatteiden mukaan: Yhteen pylvääseen saa sijoittaa vain yhden 25 kv erottimen. Jos alustavan paikan lähelle tulee luonnostaan P- tai R-pylväs, se pyritään valitsemaan erotinpylvääksi; kuitenkin ulokepylvään jalkana olevaa P-pylvästä on vältettävä käyttämästä erotinpylväänä suuren taipuman takia. Varsinkin P-pylvään etäisyydessä raiteen keskiviivaan on otettava huomioon erottimen ohjainkotelon vaatima tila. Käytettäessä I-pylvästä erotinpylväänä täytyy sen kestävyyteen ja taipumaan kiinnittää erityistä huomiota. Ratapihalle tuleva erotin on pyrittävä sijoittamaan portaaliin. Erotin on sijoitettava jalkaan ja liitäntäköydet kiinnitettävä tukieristimien välityksellä normaalisti portaaliorren sivuun. Ellei portaalia ole käytettävissä, erotin voidaan sijoittaa pylvääseen, joka on kohdakkain vastapäisen pylvään kanssa, ja vetää liittämistä varten pylväiden välille ylitysjohdin. Jossakin tapauksessa voidaan esim. poikittaiserotin liittää suoraan eri puolilla pylvästä oleviin ajojohtimiin. Imumuuntajan kanssa sarjassa oleva erotin on sijoitettava imumuuntajatelineeseen tai -pylvääseen. Muu pitkittäiserotin on sijoitettava normaalisti erotuskentän välipylvääseen. Mikäli erotusväli on jouduttu toteuttamaan ryhmityseristimellä, erotin on sijoitettava normaalisti ryhmityseristimen viereiseen pylvääseen. Ryhmityseristimen tullessa riittävän lähelle erotinpylvästä voidaan liittäminen hoitaa pelkillä liitäntäjohtimilla, ilman ryhmitys- tms. johdinta. Poikkeustapauksessa voidaan erotinta varten sijoittaa oma pylväänsä ryhmityseristimen kohdalle. Erotin on pyrittävä sijoittamaan vähintään 25 m päähän ylikulkusillasta. Paluujohtimellakin on oma erotintyyppinsä, jolla voidaan kytkeä vierekkäisten raiteiden paluujohtimet rinnan. Tämä erotin on sijoitettava normaalisti imumuuntajatelineeseen tai -pylvääseen siten, että sitä on helppo maasta käsin operoida Pylvässijoitus Pylväs- ja portaalityypit Pylväistä ja portaaleista on kehitetty standardityyppejä (liitteet 2...7). Teräspylvästyypit ovat I-, P-, R (ristikko)- ja IM (imumuuntaja)-pylväs.

54 52 Liikenneviraston ohjeita 21/2013 I-pvlväs I-pytvästyypit eroavat toisistaan pituuden, paarrekoon, paarretyypin (kuumavalssattu tai kylmämuovattu) ja pohjalevyn reikävälin suhteen. Taulukoissa ja on listattu eri I-pylvästyypit ja niiden tyyppikoodit (reikäväli 500x300 mm). Kullakin pylväällä on oma tunnus. Esimerkiksi tunnus U14T87 tarkoittaa pylvästä, jossa on pienennetty pohjalevyjen reikäväli (U), paarrekoko 140 (14), kylmämuovattu paarre (T) ja jonka pituus on 8,7 m (87). Taulukkoihin on myös merkattu kyseisten pylväiden tyyppikuvien piirustusnumerot. Taulukko Kuumavalssatut I-pylväät Paarrekoko/pituus Pylvään tunnus Piir. Nro U100/8,2 U1082 SR-F-501 U100/8, 7 U1087 SR-F-501 U120/8,2 U1282 SR-F-502 U120/8,7 U1287 SR-F-502 U120/9,2 U1292 SR-F-502 U140/8,2 U1482 SR-F-503 U140/8,7 U1487 SR-F-503 U140/9,2 U1492 SR-F-503 U140/10,26 U14102 SR-F-504 U140/10,4 *) U14104 SR-F-505 *) Imumuuntajatelineen jalka Taulukko Kylmämuovatut I-pylväät Paarrekoko/pituus Pylvään tunnus Piir. Nro U120/8,2 U12T82 SR-F-499 U120/8,7 U12T87 SR-F-499 U120/9,2 U12T92 SR-F-499 U140/8,2 U14T82 SR-F-500 U140/8,7 U14T87 SR-F-500 U140/9,2 U14T92 SR-F-500 I-pylvään käyttöä voivat rajoittaa seuraavat seikat: I-pylväs on radan suunnassa varsin taipuisa, joten sallittu taipuma (ks. kohta ) tai jännitys voi rajoittaa pylvääseen sijoitettavia varusteita ym. Kiristyspylväänä I-pylväs on harustettava (liite 3), mikä rajoittaa käyttöä varsinkin ratapihoilla. Ratapihan muut rajoittavat seikat ovat ahtaat raidevälit, pyrkimys vähentää pylväitä esim. laitureilta sekä yhtenäinen ulkonäkö. Kuormituksen ja käyttötavan vaihtelun vuoksi I-pylväällä tarvitaan paarrekoot U 100, U 120 ja U 140 sekä pylväspituudet 8,2 m, 8,7 m, 9,2 m ja 10,26 m. Tavallisin pylväspituus on 8,7 m. Pituus 8,2 m on tarkoitettu laiturille (kun perustuksen pinnan korkeus on n. 0,5 m normaalia ylempänä eli kv cm (kv=korkeusviiva; vrt. kohta ). Pituuksia 9,2 m ja 10,26 m tarvitaan paluu- ym. johtimien saamiseksi riittävän etäälle ajojohtimesta, opastimista ym.

55 Liikenneviraston ohjeita 21/ I-pylvään numerointitapana käytetään ratakilometrilukemaa, jonka jälkeen väliviiva ja juokseva numero. Juokseva numero määräytyy siitä, monesko pylväs on kyseisellä kilometrillä kasvavan kilometrin suuntaan. Esim. 24-1, , jne. Mikäli samalle kilometrille rakennetaan uusia pylväitä, jatketaan olemassa olevaa juoksevaa numerointia tai käytetään lähimmän pylvään numeroa lisättynä kirjaimella. Esim. 24-1B, B jne. Pylväsnumero sijoitetaan pylvääseen RATOn osan 17 "Radan merkit" mukaisesti. Pylvään pituus on valittava siten, että ajojohtimen korkeutta voidaan säätää cm ilman suurehkoja muutoksia, kuten muiden johtimien siirtoa. Perustuksen pinnan korkeuden poiketessa pylväspituudelle tarkoitetusta tasosta tai käytettäessä erikoiskääntöorsia esim. sillan alituksessa voi kääntöorren kiinnitin osua sidelevyn kohdalle, jolloin on käytettävä kääntöorren kiinnittimen ja pylvään välissä tarkoitusta varten suunniteltua kiinnityslevyä. P-pylväs P-pylvästä käytetään yksittäisenä pylväänä sekä portaalin ja ulokepylvään jalkana. Yksittäisenä pylväänä sitä käytetään mm: harustamattomana kiristyspylväänä ja ahtaissa raideväleissä, joihin esim. I-pylväs ei mahdu. P-pylvään käyttöä ulokepylvään jalkana rajoittaa sen taipuma rataa vastaan kohtisuorassa suunnassa. Portaalin jalkana P-pylvästä käytetään kaksi- tai useampijalkaisissa portaaleissa, joiden jalkaväli on portaattomasti valittavissa 28 m:iin saakka. P-pylvään kuormitus vaihtelee paljon, joten paarrekokoja tarvitaan useita: U 200, U 220, U 240, U 260 ja U 280. Pylväspituudet ovat: 8,3 m, 8,8 m ja 9,3 m. Portaalin jalkojen pituuksien ja paarrekokojen ei tarvitse olla keskenään samoja. Taulukossa on esitetty P-pylvästyypit, niiden tyyppikoodit ja tyyppikuvien piirustusnumerot. Taulukko P-pylväät Paarrekoko/pituus Pylvään tunnus Piir. Nro U200/8, FA1-140 U200/ FA1-140 U200/9, FA1-140 U220/ FA1-139 U220/ FA1-139 U220/ FA1-139 U240/8, FA1-138 U240/8, FA1-138 U240/ FA1-138 U260/8, FA1-137 U260/8, FA1-137 U260/9, FA1-137 U280/8, FA1-136 U280/8, FA1-136 U280/9, FA1-136 Perustuksen tullessa kallion reunalle, tukimuurille tai laiturikatoksen päälle voidaan tarvita normaalia lyhyempiä pylväitä, joiden pituudet on pyrittävä valitsemaan 0,5 m portain.

56 54 Liikenneviraston ohjeita 21/2013 Portaaliorren paarrekokoja on kolme: L 40x5, L 50x6 ja L 70x7. Kaksijalkaisen tai erillisillä orsilla varustetun useampijalkaisen portaalin jalkaväli on m (paarre L 40x5) tai m (paarteet L 50x6 ja L 70x7). Jatkuvalla orrella varustettu useampijalkainen portaali voi olla pidempi. Tarvittaessa voidaan ortta jatkaa jalkavälin ulkopuolelle ns. ulokeorreksi (liite 5). P-pylvään numerointi noudattaa samoja sääntöjä kuin I-pylvään paitsi kilometrinumeron ja juoksevan numeron väliin laitetaan väliviivan sijasta kautta-viiva. Esim. 24/1, 435/13 jne. R-pylväät Kun P-jalkaisen portaalin jalkaväli ei riitä, on käytettävä ns. kehäportaalia. Sitä on kahta tyyppiä: kevyt ja raskas kehäportaali. Kevyen kehäportaalin jalat ovat L 90x9 -paarteisia R-pylväitä; orren päiden paarrekoko on L 55x6 ja keskiosien L 50x6. Raskaan kehäportaalin jalkoina olevien R-pylväiden paarrekoko on L 100x10 ja orren L 70x7. Kevyen kehäportaalin jalkaväli on enintään 37 m ja raskaan 48 m (liite 6). Tarvittaessa näitäkin portaaleita voidaan jatkaa lisäämällä jalkoja ja orsia, myös ulokeorsi. Orren kiinnitystavan vuoksi kehäportaalin jalkavälin (keskeltä keskelle) tulee olla tasametrejä. Pelkkää R-pylvästä voidaan joutua käyttämään esim. kiristyspylväänä, jolla on poikkeuksellisen suuri rataa vastaan kohtisuora kuormitus. R-pylvästä ja ulokeortta voidaan käyttää yhden raiteen yli ulottuvana ulokepylväänä korvaamaan kevyesti kuormitettua portaalia. Ulokepylvään jalaksi on pyrittävä valitsemaan L 90x9-paarteinen pylväs (liite 7). Raskaasti kuormitetussa, usean raiteen yli ulottuvassa ulokepylväässä joudutaan käyttämään L 100x 10-paarteista jalkaa. R-pylvään tavallisin pituus on 8,8 m. Harvinaisempia pituuksia ovat 9,3 m ja 8,3 m sekä tarvittaessa tätäkin lyhyemmät 0,5 m portain. Kehäportaalin jalat saavat olla eripituisia mutta jalkojen ja orsien tulee olla keskenään samaa tyyppiä. R-pylvään numerointi noudattaa samoja sääntöjä kuin I- ja P-pylvään paitsi kilometrinumeron ja juoksevan numeron väliin laitetaan X-kirjain. Esim. 24X1, 435X12 jne. IM-pvlväät IM-pylvästä käytetään imumuuntajatelineessä, joka muodostuu kahdesta IMpylväästä (jalasta) ja kolmesta niiden välisestä orresta. Imumuuntajateline on sijoitettava erotuskentän siirtymäjänteen keskivaiheille. Eri raiteiden imumuuntajatelineet on sijoitettava kohdakkain telineiden välille vedettävien ylitysjohtimien takia. IM-pylvään pituus on normaalisti 10,26 m ja vastaava imumuuntajatelineen korkeus 10,4 m. IM-pylväs on rakenteeltaan samanlainen kuin I-pylväs ja sen paarrekoko on U 140. Imumuuntaja voidaan sijoittaa myös (erotuskentän välipylväänä olevaan) P- pylvääseen vaihteenlämmitysmuuntajan tapaan.

57 Liikenneviraston ohjeita 21/ Sijoitusperusteet Seuraavat pylvään sijoitussäännöt johtuvat yleisistä määräyksistä (kohta 5.9), rautateiden erikoisolosuhteista sekä johdinten ja varusteiden sijoitussäännöistä. Pylvässijoitukseen liittyviä asioita on käsitelty myös kohdassa 5.7.I.4.I. Pylväs on sijoitettava riittävän etäälle tien reunasta, risteävästä johdosta yms.; etäisyydeksi on pyrittävä saamaan vähintään 5 m. Jännitteisten osien on täytettävä osan 5.9 mukaiset etäisyydet silloista, katoksista, rakennuksista, opastimista ym. Opastimen näkyvyyden tulee olla riittävä. Tämä voidaan varmistaa esim. sijoittamalla lähin pylväs m opastimen taakse. Pylvään etäisyyden raiteesta on täytettävä kohdan vaatimukset ottaen huomioon mm. että o o o o o o taulukkoarvot pyöristetään ylöspäin lähimpään kymmeneen cm:iin, etäisyyteen on lisättävä toleranssit, mahdolliset levitykset (vaihteissa) sekä mahdollisesta perustuksen (portaalin) vinosta asennosta aiheutuva lisä, on tarkistettava enintään 4,25 m korkeudella kiskon selästä sijaitsevien rakenteiden kuten erottimien ohjainkotelojen ja kiristyspainojen ulottuvuus, IM-pylvään ollessa erotuskentän välipylväänä sen minimietäisyys on 3,1 m, muuten 3,5 m (vrt. kohta ) vaihteenlämmityspylvään minimietäisyys on 3,5 m. Sijoituksessa tulee huomioida sähkökeskuksien edessä tarvittavat työskentelyalueet. kehäportaalin jalkaväli (keskeltä keskelle) on tasametrejä. Laiturien pylvässijoituksessa on otettava huomioon erityisesti ajoneuvoliikenne: pylväsetäisyydeksi on valittava 4,8...5,8 m sekä on vältettävä sijoittamasta pylvästä kuormauslaiturille. Laiturien pylvässijoitukseen liittyviä asioita kuten vaara-alueen mittoja on käsitelty myös kohdassa Mikäli ratapihan valaistukseen käytetään ratajohtopylväitä, pylväsväli (johdinjänne) saa olla normaalisti enintään 60 m laiturialueella ja 65 m muualla. Valaisimien asennusta ratajohtopylväisiin on kuitenkin vältettävä. Pylvään perustuksen vaatima etäisyys silloista, rummuista, rakennuksista, kaapeleista ym. on otettava huomioon; erikoisperustusten tarvetta on vältettävä.

58 56 Liikenneviraston ohjeita 21/2013 On vältettävä sijoittamasta pylvästä välittömästi raidepuskimen taakse, raiteensulun viereen tai muuhun paikkaan, jossa vaurioitumisvaara on tavallista suurempi. Johtimien sijoitussäännöistä johtuvat seuraavat vaatimukset: o o o Pylväs on sijoitettava sähköistettävän vaihteen matemaattisen pisteen lähelle (kohta ). Pylvään paikkaa voi rajoittaa jänteiden sallittu maksimipituus sekä pituusero (kohta ). Kiristyskentän siirtymäjänteen tulee olla määrämittainen, normaalisti 60 tai 55 m (kohta ) Kannatusrakenteen valinta Ratajohdon kannatusrakenne valitaan kohdassa määriteltyjen laskentamallien perusteella. Pylväiden ja portaaliorsien kuormitukset on laskettava kohdassa esitettyjen kuormitustapausten mukaan Perustukset Perustuksen tyyppi ja koko määräytyy pylvästyypin, perustuksen kuormituksen ja maaperän perusteella. Perustuksen määräävä kuormitustapaus voi olla eri kuin pylvään. Perustusten suunnittelussa ja rakentamisessa on noudatettava Liikenneviraston ohjeita. Perustuksen pinnan korkeudeksi on valittava normaalisti kv+10 cm. Laiturilla voidaan valita taso kv+6o...85 cm ja rautatiesillalla, korkealla penkereellä ym. esimerkiksi kv-- 40 cm. Perustuksen pinnan noustessa viereisen raiteen kiskotason yläpuolelle on tarkistettava perustuksen etäisyys raiteesta kohdan mukaan Harukset Kiristyspylväänä oleva I-pylväs on harustettava (liite 3). Perustuksen keventämiseksi myös P-pylväs voidaan harustaa. Harusta ei tule sijoittaa laiturille eikä muuhunkaan paikkaan, jossa joudutaan usein kulkemaan. Ratapihoille mahdollisesti tulevat harukset on selvitettävä tapauskohtaisesti. Haruksen etäisyyden tiestä sekä raiteen keskiviivasta tulee täyttää pylväälle asetetut vaatimukset. Harus on sijoitettava Liikenneviraston alueelle ja vähintään 1 m etäisyydelle rakennuksista, opastimista, kaapeleista ym. Rataa vastaan kohtisuoraa harusta (poikittaisharusta) voidaan käyttää esim. raskaasti kuormitetun ulokepylvään tukemiseen. Erityisesti raiteen yli harustettaessa on otet

59 Liikenneviraston ohjeita 21/ tava huomioon ATU (RATO 2) sekä kohdan 5.9 mukaiset etäisyydet jännitteisistä rakenteista. Harus on vähintään 2 x 25 mm2 teräsköyttä. Harusankkurina on maahan kaivettu betonilaatta paitsi kalliossa, sillassa ym. pelkkä teräslenkki. Harus on varustettava haruseristimellä (liite 22), jos harus tulee maakaapelin lähelle (haruksille sovelletaan samoja etäisyysvaatimuksia kuin pylväille), pylväs varustetaan potentiaalin ohjauselektrodilla pylväs eristetään maasta. Muussa tapauksessa on galvaanisen haruskorroosion estämiseksi sijoitettava teräsosien väliin galvaanisen yhteyden katkaiseva eristysholkki tms. eristyskappale. Haruseristimen alaosan on oltava normaalissa asennossaan vähintään 3,5 m etäisyydellä maan pinnasta Johdinsijoitus Ajojohtimen rakenne eri raiteilla Ajolangan poikkipinta määräytyy liikennetiheyden perusteella: pääraiteelle on valittava 100 mm2 ja sivuraiteelle normaalisti 80 mm2 ajolanka. Jos sivuraiteen ajolanka käy pääraiteella yksinään tai toisen langan alapuolella (esim. vaihde), sen poikkipinnan tulee olla 100 mm2. Myös vilkkaasti liikennöidyille sivuraiteille voidaan valita 100 mm2 ajolanka. Ajolangan poikkipinta tulee määritellä projektikohtaisissa suunnitteluperusteissa. Ajojohtimen ripustustapa määräytyy raiteen ajonopeuden ja käytettävän ratajohtotyypin perusteella seuraavasti: Suurimman sallitun ajonopeuden ollessa yli 120 km/h käytetään ohjainta sekä yleensä Y-köyttä (liite 12); Y-köyttä ei tarvita o o o o kääntöorsilla, joiden systeemikorkeus on alle 100 cm, sivuunvientiorsilla (kiristyskentissä ja 1:9 vaihteissa), kääntöorsilla, joiden etäisyys ryhmityseristimen tai erotusjakson keskipisteeseen on alle 15 m, erikoistapauksissa esim. ajolangan nousun rajoittamiseksi kääntöorren lähellä sekä o kaarresäteen ollessa enintään 700 m.

60 58 Liikenneviraston ohjeita 21/2013 Ohjainta käytetään myös yli 80 km/h ajonopeuksilla, mutta yleensä alle 80 km/h nopeuksilla vain poikkeustapauksissa, esimerkiksi suuren kulmavoiman takia (liite 19). Y-köydetöntä ohjaimellista ajojohdinta voidaan käyttää erikseen sovituilla rataosilla Jänteen pituus ja siksakit Jänteen maksimipituus on m ja se riippuu ratajohtotyypistä sekä rataosakohtaisista vaatimuksista. Tärkeintä on, että ajojohtimen dynaamiset ominaisuudet ja samalla virranotto pysyvät hyvinä (ks. kohta 5.6.3). Suurin jännepituus erotuskentän siirtymäjänteessä ja sivuunvientijänteessä on 55 m sekä 60 m suljetun kentän siirtymäjänteessä ja sivuunvientijänteessä. Ei ole suositeltavaa tehdä kiristysvälin tavallisia jänteitä samanpituisiksi. Tämä saattaisi jollakin nopeudella lisätä virroittimen pystyliikkeen amplitudia. Jännepituuden ylittäessä 65 m enintään 3 samanpituista jännettä saa olla peräkkäin, minkä jälkeen jännepituutta täytyy muuttaa vähintään 4 m. Yleisinä rajoittavina tekijöinä jännepituuteen ovat jääkuorman aiheuttama riippuma, tuulen aiheuttama ajolangan sivuttaissiirtymä sekä ajojohtimen dynaamiset ominaisuudet (joustavuuden tasaisuus). Lisäksi jänteen pituutta voivat rajoittaa seuraavat paikalliset tekijät: ajolangan normaalia pienempi korkeus esim. sillan alituksessa pienennetty systeemikorkeus esim. tunnelissa ja sillan alituksessa kaarre epätavalliset siksakit sekä pistemassat, kuten ryhmityseristimet, jolloin määrääväksi tulee pienin sallittu ajojohtimen rakennekorkeus tai ripustimen pituus. Rajoittavana tekijänä voi olla myös peräkkäisten jänteiden pituusero, joka saa olla enintään m (ratajohtotyyppikohtainen) seuraavissa tapauksissa: Y-köysiripustetuilla ajojohdinjänteillä, P- ja R-pylväisiin kiinteästi (rulla- tai tukieristin) sijoitettujen muiden johtimien jänteillä sekä muillakin jänteillä silloin, kun rajoituksen noudattaminen ei aiheuta muita haittoja. Ajolangan tasaisen kulumisen vuoksi on ohjaimen noste pyrittävä saamaan riittävän suureksi, vähintään n. 20 N:ksi. Erityistä huomiota on kiinnitettävä siirtymä kaarialueiden sekä vaihteiden siksakeihin.

61 Liikenneviraston ohjeita 21/ Siksakin valinnalla voidaan vaikuttaa kohdassa 5.9 esitettyjen minimimittojen täyttymiseen opastimista, laiturikatoksista ym. kohteista. Vierekkäisille raiteille on pyrittävä valitsemaan samat tai samansuuntaiset siksakit, jotta johtimet kääntöorsineen saataisiin mahdollisimman etäälle toisistaan. Erikoisvarusteet kuten erotusjaksot ja ryhmityseristimet aiheuttavat siksakeille omat erityisvaatimuksensa (kohdat ja ), samoin vaihteet. Näissä kohdissa noudatetaan ratajohtotyyppikohtaisia suunnittelu- tai viimeistelyohjeita Ajojohtimet vaihteissa Vaihteen kohtaamisalueella pitää molempien ajolankojen olla normaalisti virroittimen keskiviivan samalla puolella. Kohtaamisalueena pidetään liitteen 9 mukaisella virroittimella ajolangan etäisyysaluetta cm sähköistettävän raiteen keskiviivasta. Poikkeustapauksissa saa ajolanka olla kohtaamisalueella enintään 10 cm virroittimen keskiviivan "väärällä" puolella johtimen lämpötilan ollessa +5 C. Tätä ns. kohtaamissääntöä ei sovelleta sivuunvientijänteen ajolankaan, joka ei osu virroittimeen. Varsinkin nopeasti ajettavissa vaihteissa on pyrittävä siihen, ettei lähin ajettava lanka ylitä 40 cm minkään sähköistettävän raiteen keskiviivasta lämpötilassa +5 C. Ehdottomana rajana on 46 cm, jota ei saa ylittää missään kohdan mukaisessa sääja kuormatilassa (vrt. kohta 5.6.4). Siksakeja valittaessa on otettava huomioon, ettei tavallinen ohjain saa mennä normaalisti enempää kuin 10 cm (suunnitteluarvo) raiteen keskiviivan yli (vrt. liite 17). Lisäksi ohjaimelle on varattava ajojohtimen lämpöpitenemisestä johtuva liikevara, niin ettei ohjain kosketa viereiseen ajolankaan tai sen ohjaimeen johtimen lämpötilan vaihdellessa. Suoraan menevän raiteen siksakiksi on pyrittävä valitsemaan cm ja poikkeavan raiteen siksakiksi cm, 5 cm:n portain, suoraan menevästä raiteesta mitattuna. Nopeasti ajettavilla (>80 km/h) raiteilla on parempi käyttää ns. saksalaistyyppistä vaihteen sähköistystapaa, jossa toisen ajolangan nousu virroittimen päälle on varmistettu risteämätangoilla ja vaihtoripustimilla (ristiripustimilla). Risteämätankoa ei saa missään tapauksessa käyttää toisen ajojohtimen oikeaan korkeuteen pakottamiseen. Ajolankojen siksakit vaihdepylväällä ovat n. 30 cm vastakkaisiin suuntiin. Vaihtoripustimilla yhdistettävät ajojohtimet saavat liikkua toisiinsa nähden enintään 60 cm lämpötilan vaihdellessa välillä C. Kohtaamisalueella ei sallita muita pidikkeitä kuin ripustimen pidike, ei kuitenkaan vaihtoripustimen pidikettä (saksalainen tapa). Erityisesti ohjaimen päässä olevan kannatuspidikkeen sijainti on varmistettava johtimen lämpötiloissa C. Kuitenkin vähintään 3 cm viereistä ajettavaa lankaa ylempänä olevan ajolangan kannatuspidikkeen voidaan sallia tulevan kohtaamisalueelle. Virtaliitäntä on lisäksi pyrittävä sijoittamaan etäisyydelle 0,5...2 m ripustimesta siten, että liitännän kohdalla ajojohtimien väli on cm (liite 30). Sivuraiteen ajolanka on tavallisessa vaihteessa (esim. YV54-200N-1:9) sijoitettava cm ylemmäksi kuin pääraiteen lanka. Tämä pienentää pääraidetta kulkevan virroittimen ja sivuraiteen ajolangan välistä törmäysiskua sekä mahdollistaa ajolankojen risteämän.

62 60 Liikenneviraston ohjeita 21/2013 Pääraiteen vaihteessa saavat ajolankojen köysivoimat muuttua enintään 1 kn lämpötilan vaihdellessa välillä C, jotta ajolankojen (staattinen) korkeusero pysyisi riittävänä. Sivuraiteiden vaihteissa köysivoimat saavat muuttua koko kiristysvälille sallitun määrän. Vaihteen kaksoiskääntöorsien järjestys on pyrittävä valitsemaan sellaiseksi, että orret kääntyvät poispäin toisistaan johtimien lämmetessä. Kaksoisorsien systeemikorkeudet on valittava riittävän erisuuriksi, etteivät kannattimet hankaa toisiaan tai toistensa kääntöorsia. Ryhmityseristimellisen jänteen systeemikorkeuksien tulee olla niin suuret, että ryhmityseristimen kohdalle saadaan vaadittu rakennekorkeus. Ryhmityseristimen ollessa jänteen keskellä sen ripustimesta mitatut etäisyydet viereisiin ajojohtimen ripustimiin eivät saa poiketa toisistaan enempää kuin 2 m. Tarvittaessa on muutettava ripustinjakoa. Myös nopeasti ajettavan vaihteen kohtaamisalueiden keskivaiheilta on ripustimet pyrittävä siirtämään niin etäälle kuin ripustinväli sallii. Tällöin kohtaamisalueella on käytettävä normaalia suuremman kallistuskulman sallivia erikoisripustimia (kohta ). Risteämätankoa voidaan käyttää myös perinteisessä sähköistystavassa, jos esim. risteämätanko varmistaa toisen ajolangan nousun virroittimen päälle tai jos sivuunvietävä ajojohdin pyrkisi muuten nousemaan liikaa virroittimen nostaessa. Risteämätangon käytössä on otettava huomioon vaatimukset, jotka on esitetty edellä ns. saksalaistyyppisen sähköistystavan yhteydessä Ajojohtimet kiristyskentissä Kiristyskenttä sisältää tavallisesti kolme jännettä: siirtymäjänteen ja kaksi sivuunvientijännettä, joiden päässä on kiristyslaite (kuva 5.7.1). Kiristyskentän siirtymäjänteessä ajolankojen ja kannattimien keskinäiset etäisyydet ovat eri kiristyskenttäja ratajohtotyypeille kuvan ja taulukon mukaiset. Kuva Johtimien asettelu kiristyskentän siirtym äjänteessä; suljetussa kentässä yksi virtaliitäntä ja erotuskentässä kaksi potentiaaliliitäntää

63 Liikenneviraston ohjeita 21/ Kuva Ajolankojen ja kannattimien keskinäinen asema kiristyskentän siirtym ä- jänteen ripustuskohdissa 1) Erotuskentän molempien ajolankojen siksakkien on oltava lisäksi sallitun toleranssin ±3 cm puitteissa. Sivuunvientiorren ajolangan siksak määrätään ajokelpoisen ajolangan siksakin ja ajolankojen vaaka- etäisyyden avulla. 2) Kannattimien välinen maksimivaakaetäisyys määrätään ajolangan ja kannattimen välisen sallitun vaa- kapoikkeaman perusteella

64 62 Liikenneviraston ohjeita 21/2013 Taulukko Ajolankojen ja kannattimien keskinäinen asema kiristyskentän siirtym ä- jänteen ripustuskohdissa, vrt. kuva Ratajohtotyyppi VRR220 SR220 S71 SR160 SR70 SR80 Mitta Erotuskenttä Suljettu Suljettu Suljettu Erotuskenttä Erotuskenttä kenttä kenttä kenttä a > 43cm > 14cm > 43cm > 14cm > 43cm > 14cm b > 43cm > 14cm > 43cm > 14cm > 43cm > 15 cm c (32-36 )+4--0 (32-36)± ± Ajojohtimen ripustimet Ajojohtimen ripustinjako tulee suunnitella ajojohdintyypin vaatimusten mukaisesti. Normaalijänteiden ripustinjaosta voidaan joutua poikkeamaan mm. vaihteissa, erityisesti nopeasti ajettavissa, ryhmityseristimellisessä jänteessä, keskiankkurointiköyden ym. ristetessä ajojohdinta sekä matalan sillan alituksessa ajojohtimen rakennekorkeuden mennessä pienemmäksi kuin sallittu ripustinpituus Kääntöorret ja kiristyslaitteet Ajojohdin kiinnitetään nivelöityihin kääntöorsiin sekä varustetaan kiristyslaitteilla, jotta ajojohtimen köysivoimat ja riippumat pysyisivät mahdollisimman vakioina. Kääntöorsille on varattava ajojohtimen lämpöpitenemisestä johtuva kääntymisvara toisten kääntöorsien ym. kohteiden suhteen. Kannattimellisen ajojohtimen kääntöorren pituus on valittava normaalisti väliltä cm. Lyhyempiä orsia voidaan joutua käyttämään esim. vaihteissa ja tunneleissa. Tällöin on tarkistettava kääntöorren kääntymisen aiheuttama johtimen ja varsinkin ohjaimen pään sivuttaissiirtymä raiteen keskiviivaan nähden (vrt. kohta ) sekä ajolangan köysivoiman muutos (vrt. kohdat ja ). Tunnelissa lämpötila voi vaihdella tavallista vähemmän, mutta toisaalta kiristysväli on voitu valita normaalia pidemmäksi (kohta ). Mikäli kääntöorren suunniteltu pituus ylittäisi 500 cm, pyritään pylvään ja kääntöorren väliin sijoittamaan konsoli. Mikäli konsolia ei voida käyttää (esim. kaksoiskääntöorret), on tarvittaessa käytettävä normaalia pidempää kääntöortta. Portaalin jalan viereisten raiteiden kääntöorret on pyrittävä sijoittamaan jalkaan. Paitsi kääntöorren pituus myös viereinen johdin, vaihteenlämmitysmuuntaja ym. voi vaatia kääntöorren siirrettäväksi pois portaalin jalasta portaaliorteen (vrt. kohta ).

65 Liikenneviraston ohjeita 21/ Portaaliorteen sijoitettu kääntöorsi ripustuspalkkeineen on saatava myös viereisen raiteen ATUn ulkopuolelle. Normaalisti tämä voidaan varmistaa valitsemalla sen tyyppinen kääntöorsi, että kääntöorren osat sekä ripustuspalkki tulevat ylemmäksi kuin ajolanka. Kannattimellisen ajojohtimen ripustuspalkin etäisyydeksi ko. sähköistettävän raiteen keskiviivasta voidaan valita normaalisti 200 cm (puristusorsi) tai 250 cm (veto-orsi). Eri sähköistä ryhmää olevien kääntöorsien välille on pyrittävä saamaan huoltotyöskentelyn vaatima etäisyys (toisen ryhmän orren ollessa jännitteinen). Lisäksi on otettava huomioon kohdan 5.9 mukaiset etäisyydet maan pintaan, opastimiin, laiturikatoksiin, kallioleikkauksiin ym. Lisäksi on tarkistettava ripustuspalkin kestävyys ja taipuma, varsinkin kiristyskentässä ja vaihteessa. Jos ripustuspalkin kestävyys tai taipuma ylittyy, voidaan tarvittaessa käyttää kahta ripustusputkea, jotka yhdistetään kaksoiskääntöorren välipalkilla. Ajojohtimen säätövarat on tarkistettava kohdan mukaan. Ohjainta tulee kuormittaa vedolla. Tämä määrääkin, milloin on valittava veto- ja milloin puristusorsi. Jos ajolangan kulmavoima on nolla, on valittava veto-orsi. Ratkaisu ohjaimellisen ja ohjaimettoman orren välillä on tehtävä käytönrajojen, raiteen käyttötarkoituksen (pää-/sivuraide) sekä kohdan mukaan. Ohjaimen käyttö tulee määritellä projektikohtaisissa suunnitteluperusteissa. Normaaliorsien systeemikorkeudet vaihtelevat välillä cm, tavallisin arvo on 160 cm. Sillanalitus- ym. erikoisorsien systeemikorkeudet vaihtelevat välillä cm. Alle 25 cm systeemikorkeus saadaan tarvittaessa rajoittamalla ohjaimen nousua (nousunrajoitinruuvilla tai sivutuen kaltevuudella), käyttämällä erilaista ohjainta tai sijoittamalla ajolanka ja kannatin omille kääntöorsilleen. Käytettäessä alle 20 cm systeemikorkeuksia on ko. alueella valittava kannatinmateriaaliksi normaalisti ajolanka virroittimen aiheuttaman kulumisvaaran takia. Erikoistapauksissa voidaan Liikenneviraston luvalla sijoittaa kannatin samalle korkeudelle kuin ajolanka (esim. sillanalitus), jolloin sen materiaaliksi täytyy valita ajolanka alueella, jossa virroitin voi sitä kuluttaa. Pieniä systeemikorkeuksia käytettäessä voidaan joutua jättämään ripustimia pois sekä käyttämään normaalista poikkeavaa ripustinjakoa (kohta ). Ajojohtimen kiristysvälit on varustettava normaalisti kiristyspyörästöillä. Pienen tilan vaativaa pneumaattishydraulista kiristyslaitetta tai jousikiristyslaitetta voidaan käyttää esim. tunnelissa (liite 47). Painokiristyslaitteistoja on kahta perustyyppiä (liitteet 44, 45 ja 46): yhdellä kiristyspyörästöllä ja tasauslevyllä toteutettu kannattimen ja ajolangan yhteiskiristys ja

66 64 Liikenneviraston ohjeita 21/2013 kahdella kiristyspyörästöllä toteutettu kannattimen ja ajolangan erilliskiristys. Kiristyspyörästön kiristyspainoiksi on pyrittävä valitsemaan betonipainot. Halkaisijaltaan pienempiä valurautapainoja voidaan joutua käyttämään esim. ahtaassa raidevälissä sekä (ulkonäkösyistä) laiturialueella. Kiristyspyörästön sijoittamista laiturille on kuitenkin kaikin tavoin vältettävä. Käytettäessä johtimien kiristämiseen I-pylvään vakioreikiä, kiristyspyörästön kiinnityskorkeudeksi perustuksen pinnasta on valittava 750 cm (kiristyskenttä) tai 710 cm (vaihde). Muissa tapauksissa voidaan kiinnityskorkeus valita portaattomasti, tarvittaessa em. mittoja alemmaksikin, mutta tällöin on tarkistettava, että kiristyspainoille jää tarpeeksi ajojohtimen lämpöpitenemisen vaatimaa liikkumisvaraa. Erityisesti on tarkistettava, ettei kaksoiskääntöorren kiinnityspalkki tai muu rakenne estä kiristyspainojen tarpeellista liikkumista Muut 25 kv:n johtimet Ajojohtimen lisäksi 25 kv johtimia ovat ajojohtimeen liitettävät syöttö-, ohitus-, ryhmitys-, radanylitys- ja liitäntäjohtimet sekä säästömuuntajajärjestelmässä vastajohdin. Nämä johtimet on pyrittävä sijoittamaan niin etäälle toisistaan sekä ajojohtimista, ettei yhteen johtimeen kohdistuvan työskentelyn aikana jouduttaisi kytkemään muitakin johtimia jännitteettömäksi. Johtimien joutuessa toistensa lähelle esim. sillan alituksessa on tarkistettava kohdan 5.9 mukaiset vapaat ilmavälit ottaen huomioon, että eri sähköistä ryhmää olevien johtimien välille vaaditaan normaalia suurempi etäisyys. Erottimen avausvälin kanssa rinnan olevan eristimen jännitekestoisuusvaatimukset riippuvat lisäksi jännitteiden vaihe-erosta. Johtimen etäisyyksiin vaikuttavia määrääviä riippumia laskettaessa on otettava huomioon johtimen virumasta, haruksen myötämisestä, asennusepätarkkuudesta ym. johtuva köysivoiman toleranssi sekä enintään viisi jännettä sisältävän johtimen kiristyspylväiden jousto (vrt. kohta ). Ajojohtimeen kiinnitettäviä liitäntäjohtimia käytetään virta- ja potentiaaliliitännöissä (kohta ). Liitännän sijoituksessa on otettava huomioon seuraavat näkökohdat: Ajettavassa ajolangassa oleva liitin ei saa tulla etäisyysalueelle cm sähköistettävän raiteen keskiviivasta. Ajojohtimen lämpöpitenemisen vaikutus on otettava huomioon. Liitännällä yhdistettävien ajojohtimien vaakaetäisyys liitännän kohdalla on pyrittävä saamaan rajoihin cm. Liitäntä on pyrittävä sijoittamaan etäisyydelle 0,5...2 m lähimmästä ripustimesta. Vastajohdin pyritään sijoittamaan mahdollisimman lähelle ajojohdinta induktanssin pienentämiseksi. Vastajohtimen periaatteellinen sijainti on esitetty kuvassa

67 Liikenneviraston ohjeita 21/ Paluujohdin Paluujohdin on muodostettava normaalisti kahdesta osajohtimesta. Osajohtimet on sijoitettava keskimäärin vähintään 80 cm etäisyydelle toisistaan. Paluujohdin on pyrittävä sijoittamaan vastaavan ajojohtimen lähelle, mutta ylemmäksi kuin ajojohdin. Avoradalla paluujohdin voidaan sijoittaa pylvään takareunaan tai tarvittaessa vaakapalkille pylvään huippuun. Laitureilla ja ratapihoilla voidaan paluujohdin sijoittaa konsolille tai portaaliorrelle. Tarkistettaessa kohdan 5.9 mukaisia etäisyyksiä opastimista, kallioleikkauksista, risteävistä johtimista ym. on otettava huomioon kohdassa esitetyt johdinriippuman virhetekijät. Paluujohdin on kytkettävä imumuuntajan toisiopuolen kanssa sarjaan ja liitettävä paluukiskoon (PKL:llä) imumuuntajavälin keskivaiheilla, enintään 1,3 km etäisyydellä imumuuntajasta. Perustellusta syystä voidaan Liikenneviraston luvalla käyttää pitempää etäisyyttä. Liikenneviraston luvalla kaksiraiteisella radalla voidaan paluujohtimien osajohtimet yhdistää yhdeksi poikkipinnaltaan suuremmaksi johtimeksi pylväälle syntyvän tilanpuutteen takia Reduktio-, kiskonvarmistus- ja M-johdin Pylväiden maadoittamista varten paluujohtimen alapuolelle sijoitetaan ns. M-johdin. Se yhdistetään jokaiseen pylvääseen ja maadoitetaan paluukiskoon (MKL:llä) enintään 215 m välein kohdan 5.9 mukaisesti. Viestijohtoihin häiriöitä aiheuttavan maavirran pienentämiseksi on alemman paluuosajohtimen ja M-johtimen välisen etäisyyden oltava 1-raiteisella radalla n. 2 m ja 2- tai useampiraiteisella radalla 0,8...1,0 m. Joiltakin rataosilta on imumuuntajat jätetty pois. Tällöin radan impedanssin pienentämiseksi paluukiskon rinnalle on asennettu ns. reduktiojohdin (R). Reduktiojohdin on yhdistetty paluukiskoon varmistetusti (RKL:llä) m välein. R-johdinalueella jokainen pylväs on maadoitettu suoraan paluukiskoon. Kiskonvarmistus- (K-) johdinta on käytetty alueilla, joissa paluuvirtatienä on vain yksi paluukisko. Tällaisia alueita voivat olla esim. yksiraiteisen radan yksikiskoisesti eristetyt raideosuudet kuten tulo-opastimen ja vaihteen väli sekä varoituslaitteilla varustetun tasoristeyksen lähiympäristö. K-johdin on yhdistetty varmistetusti paluukiskoon (KKL) alueen päissä ja 300 m välein. K-johdinalueella jokainen pylväs on maadoitettu suoraan paluukiskoon. Nykyisin M-johdinta käytetään myös kohteissa, joissa aiemmin olisi käytetty R- tai K- johdinta. Muutostöiden yhteydessä R- ja K-johtimet voidaan muuttaa M-johtimiksi.

68 66 Liikenneviraston ohjeita 21/ Rakenteiden ja komponenttien suunnittelu Yleistä Yhteenveto ratajohdossa yleisesti käytetyistä johtimista, köysistä ja langoista on esitetty taulukossa Taulukko Yhteenveto ratajohdossa käytetyistä johtimista JO H DIN, K Ö YSI JA Koko Standardi Aine Tunnus LANKA mm2 Ajolanka 100 EN Kupari 80 EN Kupari Kannatin 50 DIN Pronssi 50 Bz 70 DIN Pronssi 70 Bz Y- ja maadoitusköysi sekä ohjaimen köysi 25 SFS-EN Kupari 25 Cu Ripustin - köysi 10 DIN Tinapronssi - lanka 16 mm2 16 SFS-EN Kupari 25 kv virtaliitännät 120 (95) DIN Kupari 120 (95) CuF 120 SFS-EN Kupari 120 Cu 25 kv potentiaali- 25 DIN Kupari 25 CuF liitännät Teräsköydet - harusköysi 25 SFS 5701 Sinkitty teräs St SFS 5701 Sinkitty teräs St 52 - ankkurointiköysi 52 SFS 5701 Sinkitty teräs St 52 Kiristyspyörästön köysi 26,5 BS 2 W 11 Ruostumaton teräs 56 PNC mm mm 50 DIN Osa 1 Sinkitty teräs Paluu- ja M-johdin sekä 107 SFS 5701 Alumiini AAC 107 liitännät 201 SFS 5701 Alumiini AAC 201 Syöttö- ja ohitusjohdin. 234 SFS 5701 Alumiini/Teräs ACSR 201/33 Vastajohdin 177 SFS 5701 Alumiini/Teräs ACSR 152/25 Ajolangan ja kannat- 50 DIN Pronssi 50 Bz timen välinen keskiankkurointiköysi 70 DIN Pronssi 70 Bz

69 Liikenneviraston ohjeita 21/ Ajolanka Ajojohtimissa käytetään kahta ajolanka kokoa. Pääraiteilla ajolanka on 100 mm2 ja sivuraiteilla normaalisti 80 mm2. Ratapihan tiheään liikennöidyillä sivuraiteilla voidaan käyttää 100 mm2 ajolankaa. Samoin sivuraiteen ajolangan poikkipinnan on oltava 100 mm2, jos lanka esimerkiksi vaihteissa käy pääraiteella toisen ajolangan alapuolella. Ajolanka on standardin EN mukainen. Aine on kovaksi vedettyä elektrolyyttikuparia. Tekniset arvot ja päämitat on esitetty taulukossa ja liitteessä 43. Jälkimmäisestä käy selville, että ajolangan V-uran kulma on yhtä suuri sekä 80 että 100 mm2 ajolangalla. Tällöin mekaaniset ja sähköiset liittimet sopivat molemmille ajolangoille eräitä poikkeuksia lukuun ottamatta. Ajolangan kulumalle on määritelty raja-arvot. Kuluma saa olla normaalisti enintään 20 % alkuperäisestä poikkipinnasta. Sen lisäksi kiristysvälille sallitaan muutama paikallinen (ns. pistemäinen) enintään 30 % kuluma. Suunnittelussa tulee pistemäisen kulumisen vähentämiseksi välttää liian pieniä ohjaimen nosteita, liian suuria ripustinvoimia ja liian painavia pistekuormia (kohdat , ja ). Ajolangan on kestettävä suurin mitoitettu rasitus myös 30 % :n paikallisella kulumalla. Ajolangan kuluminen on huomioitava määrättäessä ajolangan ripustus- ja kannatuspidikkeiden sallittuja kallistuksia, jottei virroitin kosketa em. pidikkeisiin. Ajolangat toimitetaan määrämittaisina jokaiselle kiristysvälille. Ajolankaan ei saa asennusvaiheessa tehdä jatkoksia, lukuun ottamatta muutostöitä ja vauriotapauksia Kannatin Kannattimen poikkipinta on sama sekä pää- että sivuraiteilla. Nykyisissä ratajohdoissa käytetään 50 mm2 ja 70 mm2 pronssikannatinta (Bz II). Aikaisemmin käytettiin standardin BS 2755 mukaista 50 mm2 kadmiumkuparikannatinta, joka myöhemmin korvattiin 67 mm2 tiivistetyllä kuparikannattimella 70 CuT, mutta näitä kannatintyyppejä ei enää käytetä uudisasennuksissa. Kannatin toimitetaan yleensä vakiopituutena, mutta jatkosten teko on sallittua Y-köysi Y-köysi on standardin SFS-EN mukaista 25 mm2 kuparijohdinta. Sitä käytetään myös joskus hitaasti ajettavilla raiteilla ohjaimen köytenä Ripustimet Ripustimien rakenteen on oltava sellainen, että se sallii ajolangan esteettömän nousun ripustinta vahingoittamatta. Ripustin voidaan tehdä langasta tai köydestä. Lankaripustimet tulee tehdä kaksiosaiseksi, jolloin niissä on hahlomainen liitoskohta. Kun ajojohtimen rakennekorkeus on niin pieni, ettei lanka- tai köysiripustinta voida käyttää, valitaan kuparilatasta tehty liukuva ripustin (liite 13). Ripustuspidikkeiden, joilla ripustin kiinnitetään ajolankaan, kannattimeen ja Y- köyteen, on oltava rakenteeltaan sellainen, että pidike voi kallistua 100 mm2 kulumat

70 68 Liikenneviraston ohjeita 21/2013 tomassa ajolangassa 30 (80 mm2 ajolangassa 25 ) ennen kuin virroitin ottaa kiinni pidikkeeseen. Ripustinköysi on 10 mm2 taipuisaa pronssiköyttä DIN Bz II Kääntöorret Yleistä Ajojohdin kiinnitetään kannatusrakenteeseen (I-pylväs, portaalin jalka, ripustuspalkki tms.) kääntöorren avulla. Kääntöorren tehtävänä on ajojohtimen kannattamisen lisäksi siksakin aikaansaaminen. Kääntöorsi on nivelöity kiinnityskohdistaan siten, että se pääsee kääntymään vaakatasossa radan suunnassa kumpaankin suuntaan 90. Tällöin kääntöorsi voi kääntyä ajojohtimen lämpöpitenemisestä aiheutuvien liikkeiden mukaan, jotta ajojohtimen köysivoimat ja riippumat pysyvät mahdollisimman vakioina. Poikkeuksen muodostaa keskiankkurointiorsi, jonka kääntyminen radan suunnassa on estetty ankkurointiköyden avulla (liite 11). Kääntöorsissa käytetään alumiinisia tai kuumasinkittyjä teräspyöröputkia. Kääntöorsien pystyasemaa on voitava säätää portaattomasti. Valmiissa ratajohdossa asennuksen jälkeen ajolankaa on voitava säätää sivuttaissuunnassa ±90 mm lukuun ottamatta eräitä erikoisorsia, joissa säätövara voi olla pienempi tai sitä ei ole ollenkaan Päätyypit Kääntöorret jaetaan kahteen päätyyppiin: normaali- ja erikoisorsiin. Normaaliorsia on kahta päätyyppiä. Englantilaistyyppisessä kääntöorressa kannatin kiinnitetään vaakatuen ylä- tai alapuolelle ja toisessa päätyypissä vinotukeen. Niissä tapauksissa, joissa normaaliorsia ei voida käyttää kuten esim. sillanalituksissa, tunneleissa tms., käytetään erikoisorsia. Nämä suunnitellaan kutakin käyttötarkoitusta varten. Kääntöorret on numeroitu tyypin ja systeemikorkeuden perusteella. Ajojohtimen kulmavoiman vaikutussuunnan mukaan normaali- ja erikoisorret jaetaan veto- ja puristusorsiin. Veto-orsissa ajolangan kulmavoima vaikuttaa kääntöorren kiinnityskohdasta ajojohtimeen päin (tai sen suuruus on nolla). Puristusorsissa ajolangan kulmavoima vaikuttaa päinvastaiseen suuntaan. Kulmavoima muodostuu suoralla radalla ajojohtimen siksakista ja kaarteissa kaarre- ja siksakvoimista. Kääntöorsissa on kaksi tai kolme eristintä, jotka ovat kiinnityskohdan puoleisessa päässä. Kolmieristimisiä orsia käytetään pääasiassa ratapihoilla portaaliorressa. Niiden rakenne on sellainen, ettei kääntöorsi ripustuspalkkeineen ulotu viereisen raiteen ATUn sisäpuolelle Pituus Kääntöorsien pituus vaihtelee normaalisti cm. Alumiinikääntöorsien pituuden yläraja on noin 500 cm. Poikkeustapauksissa käytetään lyhyempiä orsia. Veto- ja puristusorsien maksimipituudet määräytyvät kääntöorsiputkien ja alaeristimen lujuuden perusteella.

71 Liikenneviraston ohjeita 21/ Ohjaimellisten veto-orsien minimipituuden määrää ohjaimen vaatima tila sivutuessa tai ohjaimen köydessä ajolangan ollessa nimelliskorkeudessa 615 cm. Korkeuden ollessa pienempi ATU määrää orren minimipituuden. Samoin ATU määrää ohjaimettoman veto-orren sekä ohjaimellisen että ohjaimettoman puristusorren minimipituuden Systeemikorkeus Kääntöorsien systeemikorkeudet vaihtelevat seuraavasti: Normaaliorret; cm. Tavallisin systeemikorkeus on 160 cm. Erikoisorret (sillan alitusorret tms.); cm Ajolangan ripustustapa kääntöorteen Ajolangan ripustustapa kääntöorteen määräytyy raiteen ajonopeuden perusteella. Jos ajojohtimen ajonopeus on < 80 km/h, kiinnitetään ajolanka sivutukiputkeen kannatuspidikkeen ja sivutuen hahlon avulla (liite 8). Ajojohtimen ajonopeuden ollessa > 80 km/h käytetään ajolangan kiinnittämiseen ohjainta (liite 8). Ohjaimen tehtävänä on parantaa ajojohtimen joustavuutta ripustuskohdassa. Ohjainta käytetään poikkeuksellisesti myös nopeuksilla < 80 km/h, jos ajolangan kulmavoima on suuri Ohjain Ohjaimen noste Ohjaimen nosteen P0 suunnitteluarvot on esitetty kunkin ratajohtorakenteen omissa suunnitteluohjeissa Ohjaimen vapaa nousu Ohjaimet ja ohjaimen tuet suunnitellaan siten, että ajolangan vapaa nousu voi olla maksimissaan 270 mm ajonopeudesta riippuen. Pienemmille ajonopeuksille ajolangan vapaa nousu on noin mm. Kuitenkin esimerkiksi sillan alituskääntöorsissa voidaan joutua käyttämään pienempää ohjaimen vapaata nousua ( mm) tilan puutteen takia. Saavutettava ohjaimen vapaa nousu selvitetään sijoitussuunnittelun yhteydessä kussakin tapauksessa erikseen Ohjaimen käytönrajat Ohjaimien käytönrajoja määritettäessä huomioidaan seuraavat seikat: ajolangan vapaa nousu kohdan mukainen. virroittimen kontaktiosa liitteen 9 mukainen. virroittimen sivuttaisheilahdus (on 260 mm kohtisuorassa suunnassa kallistetun raiteen keskiviivaan nähden kaikilla ajolankakorkeuksilla) ks. liitteet 17 ja 18 ajolangan ja virroittimen hiilen kuluminen yhteensä 20 mm. Ohjaimen taipuma kulmavoiman ja ohjaimen pituuden funktiona. raiteen kallistus

72 70 Liikenneviraston ohjeita 21/2013 sallitut minimietäisyydet, liitteet 17 ja 18: o 75 mm virroittimen ja ohjaimen tuen sekä koukun välillä o 15 mm virroittimen ja ohjaimen muiden osien välillä Sivuohjainputken pään etäisyyden virroittimesta on oltava vähintään 30 mm. Käytönrajat määrittävät ohjaimen päiden minimikorkeuseron eri ohjainpituuksille ja siksakeille raiteenkallistuksen funktiona Paluuvirtatien johtimet Paluujohdin on standardin SFS 5701 mukaista alumiinijohdinta AAC 107 tai AAC 201. Alumiinijohdinta AAC 107 käytetään myös reduktio-, kiskonvarmistus- ja M-johtimena. Näiden liitäntäjohtimet ovat alumiinijohtimia AAC 107 ja AAC Muut 25 kv johtimet Syöttö- ja ohitusjohtimet ovat standardin SFS 5701 mukaista teräsalumiinijohdinta ACSR 201/33 tai alumiinijohdinta AAC 201. Vastajohtimet ovat standardin SFS 5701 mukaista teräsalumiinijohdinta ACSR 152/25. Potentiaali- ja virtaliitäntöjen johtimet ovat yleensä standardin DIN mukaisia taipuisia monisäikeisiä 25 mm2 ja 120 mm2 kuparijohtimia. Ryhmitys- ja liitäntäjohtimena käytetään standardin SFS-EN mukaista kuparijohdinta 120 Cu. Ryhmitysjohdin voi olla myös alumiinijohdinta AAC 201. Taulukko Yhteenveto 25 kv syöttö-, ohitus-, ryhmitys- ja radanylitysjohtimien jo h - timista, kannatusrakenteista ja kiristysketjuista. Johdin Johtimen koko/ standardi Syöttö-, ohitus- ja AAC 201 SFS 5701 vastajohdin ACSR 201/33 (Ibis) ACSR 152/25 SFS 5701 Ryhmitysjohdin 120 Cu SFS-EN AAC 201 SFS 5701 Radanylitysjohtimet 120 Cu SFS-EN ) ACSR 201/33 (Ibis) SFS ) Kannatusrakenne Tukieristin R Kiristysketju piir.nro P3-943 P3-241 P3-289 P3-943 P3-289 P3-241 Taulukossa käytettävät piirustusnumerot viittaavat Liikenneviraston arkistosta saataviin tyyppikuviin. 1) Johdin sidotaan eristimen huippu-uraan tai kaulalle pehmeällä 0 4,0 mm alumiinilangalla piirustuksen P2-353 tai P2-229 mukaan. 2) Kaksiraiteisen radan imumuuntajien välinen 25 kv johdin 3) Syöttö- ja ohitusjohtimien sekä radan lähellä olevien syöttö- ja välikytkinasemien liittämisessä ajojohtimeen käytettävä johdin. Syöttö-, ohitus-, ryhmitys- ja radanylitysjohtimien kiristysketjuissa käytetään lautastai sauvaeristimiä.

73 Liikenneviraston ohjeita 21/ Eristimet Ratajohdossa käytetään seuraavia eristintyyppejä, joiden rakenne on esitetty liitteissä : Sauvaeristin: Kääntöorren eristimet, ajojohtimen kiristyseristin Tukieristin: 25 kv johtimien kannatuseristin, erikoiskääntöorsien eristin Rullaeristin: Paluujohtimen kannatuseristin Lautaseristin: Kiristysketjujen eristin; paluujohtimet ja 25 kv johtimet Haruseristin: Ratajohtopylväiden harukset. Eristimien on täytettävä seuraavat vaatimukset: Eristimien ja ilmavälien on täytettävä kohdassa 5.9 esitetyt sähköiset minimivaatimukset. Eristimeen kohdistuva suurin mekaaninen kuormitus saa olla enintään 40 % eristimen mekaanisesta murtokuormasta. Tämä vaatimus koskee myös johtimen katkeamisesta aiheutuvia kuormituksia. Haruseristimen murtolujuuden on oltava vähintään yhtä suuri kuin siihen kiinnitettävän haruksen. Eristimien koestusmääräykset on esitetty IEC:n julkaisuissa ja -2 sekä ja Eristimiltä vaadittavat kokeet käyvät selville eristimien laatuvaatimuksista. Sauva-, tuki- ja rullaeristimien ylimpään laippaan merkitään ennen lasitusta tyyppi- tai piirustusnumero, valmistajan merkki sekä valmistusvuosi ja -kuukausi. Lautaseristimiin merkinnät tehdään yleensä kappaan Kiristyslaitteet Kiristyslaitteiden, jotka muodostuvat kiristyspyörästöstä ja -painoista sekä ketjusta, tehtävänä on eliminoida lämpötilanvaihteluista aiheutuva ajojohtimen riippuman muutos pitämällä ajojohtimen köysivoimat mahdollisimman vakiona. Poikkeustapauksessa käytetään pneumaattishydraulista kiristyslaitetta tai jousikiristyslaitetta. Ajojohtimen lämpötilan vaihtelualueeksi oletetaan -40 C C, Pohjois-Suomessa -50 C C. Tunneleissa sovelletaan todellisten olosuhteiden mukaisia lämpötiloja Painokiristyslaitteisto Painokiristyslaitteistossa tulee olla kiristyspainojen ohjain, joka kiinnitetään pylvääseen. Ohjain estää painojen heilumisen tuulella ja kaatumisen johtimen katkeamistapauksessa. Erilaisia kiristyslaitteistoja on käsitelty tarkemmin eri ratajohtorakenteiden suunnitteluohjeissa (ks. liitteet ).

74 72 Liikenneviraston ohjeita 21/2013 Kiristyspyörästön köysinä käytetään standardin B.S.2W.11 mukaista ruostumatonta taipuisaa 0 8 mm teräsköyttä (SR 70) tai standardin DIN 3051 osan 1 mukaista sinkittyä 50 mm2 teräsköyttä (S71 ym.). Kiristyspyörästön kiristysketjun väliköysi on standardin SFS 5701 mukaista sinkittyä teräsköyttä St 52 (taulukko 5.7.6) Pneumaattishydraulinen kiristyslaite Pneumaattishydraulista kiristyslaitetta käytetään ajojohtimen kiristämiseen paikoissa, joissa ei ole tilaa kiristyspainoille, kuten esimerkiksi laitureilla, tunneleissa tms. Kiristyslaitteen rakenne käy selville liitteestä 47. Kiristyslaitetta on kolmea standardikokoa, joiden iskunpituudet ovat 50, 90 ja 125 cm Jousikiristyslaite Jousikiristyslaitetta käytetään samoista syistä kuin pneumaattishydraulista kiristyslaitetta (ks. kohta ja liite 47) Ankkuroinnit Keskiankkurointi asennetaan painojakson puoliväliin pitämään ajojohdin paikallaan radan pituussuunnassa. Sen rakenne varusteineen on esitetty liitteessä 11. Keskiankkurointiköysi kiinnitetään kannattimeen kannatuspidikkeessä. Ajolangan ja kannattimen välisiä ankkurointiköysiä käytetään estämään niiden keskinäinen liike ajojohtimessa, jossa ajolanka ja kannatin on kiristetty erikseen (liite 11). Pääteankkurointi asennetaan kiristysvälin toiseen päähän ajojohtimen ollessa enintään maksimikiristysvälin pituinen. Sen rakenne varusteineen on esitetty liitteessä 10. Keskiankkurointi köysi ja ankkurointien kiristysketjujen väliköysi on standardin SFS 5701 mukaista sinkittyä teräsköyttä St 52 (taulukko 5.7.6). Jos keskiankkurointiköysi risteäisi kannatinta kääntöorressa, erillisen keskiankkurointiköyden sijasta katkaistaan kannatin ja kiristetään sen päät keskiankkuroinnin kiristyspylväisiin (ks. liite 11, malli II) Erotusjakso Erotusjaksoa käytetään ajojohtimessa vierekkäisten syöttöalueiden rajalla, jossa erottimen avausvälin eri puolilla olevat jännitteet ovat yleensä erivaiheiset. Erotusjakso muodostuu kahdesta ajojohtimessa peräkkäin olevasta eristysosasta ja niiden väliin jäävästä maadoitetusta osasta. Erotusjaksolle asetetaan seuraavat vaatimukset: Erotusjakson läpi on voitava ajaa virroitinta alas laskematta molempiin suuntiin raiteen suurimmalla nopeudella. Erotusjakso on varustettava sellaisin valokaarisuojasarvin, että valokaari siirtyy niihin vahingoittamatta eristimiä, jos veturi vahingossa ajaa erotusjakson läpi ottaen täyden virran.

75 Liikenneviraston ohjeita 21/ Ryhmityseristimet Ryhmityseristimiä käytetään pääasiassa ratapihojen sivuraiteilla erottamaan sähköisiä ryhmiä toisistaan. Myös pääraiteilla voidaan käyttää ryhmityseristimiä. Ryhmityseristimen alitse on voitava ajaa molempiin suuntiin sille suunnitellulla maksiminopeudella eikä virranotto saa katketa. Ryhmityseristimen rakenteen on oltava sellainen, että se sammuttaa vikatilanteessa syntyvän valokaaren vahingoittamatta eristimen eristäviä osia tai rakennetta Sähköiset liitännät kv virta- ja potentiaaliliitännät Johtimet 25 kv virta- ja potentiaaliliitännöissä käytetään alla olevassa taulukossa esitettyjä taipuisia, monisäikeisiä DIN mukaisia kuparijohtimia sekä virta liitä n nöissä myös SFS-EN mukaista 120 mm2 kuparijohdinta. Taulukko Ratajohdoissa käytettävien virta- ja potentiaaliliitäntöjen johtimet Johtimen Käyttö koko (mm2) standardi 120 DIN SFS-EN Virtaliitännöissä kahden ajojohtimen ja ajojohtimen ja muiden johtimien sekä kojeiden välillä 120 (95) DIN Virtaliitännässä kannattimen ja ajolangan välillä 25 DIN Potentiaaliliitännöissä DIN mukaiset kuparijohtimet ovat rakenteeltaan helposti purkautuvia ja vahingoittuvia, joten niitä ei saa kuormittaa vedolla. Tästä syystä standardin SFS-EN mukaista harvasäi keistä kuparijohdinta 120 mm2 käytetään pitemmissä ja vetokuormitetuissa virtaliitännöissä kv virta- ja potentiaaliliitäntöjen rakenne Liitäntäjohtimien pituuden mitoituksessa ja asennuksessa on huolehdittava siitä, että ajojohtimen lämpöpitenemisestä aiheutuva liike ei aiheuta vetoa liitäntäjohtimiin. Samoin on varmistuttava siitä, että jännite-etäisyydet ovat riittävät kaikissa olosuhteissa. Erottimen ja ajojohtimen välinen virtaliitäntäjohdin on tuettava tukieristimeen erottimen navan lähellä köysivoiman eliminoimiseksi. Kannattimien välisten liitäntäjohtimien silmukan alapään on oltava cm ajokelpoisen ajolangan yläpuolella. Kannattimen ja ajolangan väliseen liitäntäjohtimeen tehdään ajojohtimen tasossa Z-mutka, jonka etäisyys ajolangasta on 1/3 ajojohtimen

76 74 Liikenneviraston ohjeita 21/2013 rakennekorkeudesta (liite 37). Mutkan tehtävänä on estää liitäntäjohtimen kuormittuminen vedolla sekä pienentää liitäntäjohtimesta ajolankaan aiheutuvaa painoa Paluu- ja M-johtimen liitännät Paluu- ja M-johtimen liitännät tehdään standardin SFS 5701 mukaisella alumiinijohtimella AAC 107 (Oxlip) tai AAC 201 (Canna). Jokaisen imumuuntajan kohdalla paluujohdin katkaistaan ja paluuvirta johdetaan imumuuntajan kautta. Kaksiraiteisella radalla eri raiteiden paluujohtimet kytketään toisiinsa erottimien kautta radanylitysjohtimilla pääkaavion mukaisesti. Liitteissä 31 ja 32 on esitetty yksi- ja kaksiraiteisen radan paluujohtimien imumuuntajaliitännät. Paluu- ja M-johdin yhdistetään imumuuntajavälin keskellä PKL-pylvääseen (liite 39). Paluujohtimet yhdistetään syöttöaseman kohdalla radanylitysjohtimiin (liite 40). M-johdin yhdistetään jokaisessa kannatuskohdassaan pylvääseen (liite 42). Paluu- ja M-johdin yhdistetään vaihteen- tai vaununlämmitysmuuntajan yläjännitepuolen maaliittimeen Liittimet Yleistä Liittimille asetetut vaatimukset ja koestusmääräykset on esitetty standardissa SFS Mekaaniset ominaisuudet Vetorasitusten alaisten johdinjatkosten ja -päätteiden murtolujuuden on oltava vähintään 90 % jatkamattoman uuden johtimen murtolujuudesta. Liitos ja kiristyspidike eivät tällä kuormituksella saa muuttaa muotoaan. Samoin johdin ei saa luistaa liittimessä, eivätkä sen langat saa murtua Sähköiset ominaisuudet Liitokset, kiristyspidikkeet ja virtaliittimet eivät saa lämmetä kuormitusvirralla enempää kuin johdin. Samoin niiden jännitehäviö ei saa ylittää SFS-standardissa 2663 annettuja arvoja ja sen tulee olla pienempi kuin vastaavan pituisen johtimen jännitehäviö. Liitoksien, kiristyspidikkeiden ja virtaliittimien on kestettävä rikkoutumatta oikosulkuvirrat.

77 Liikenneviraston ohjeita 21/ Raaka-aineet Liittimet valmistetaan sellaisista raaka-aineista, jotka kestävät pitkäaikaisesti mekaaniset ja sähköiset kuormitukset sekä ympäristöolosuhteet. Yhteenliitettävien osien kosketuspotentiaalieron tulee olla mahdollisimman pieni, jotta galvaanista kosketuskorroosiota ei synny. Kokemuksen mukaan seuraavat raaka-aineet soveltuvat virtaa johtavien osien valmistukseen: alumiinijohtimet (Al, Al/Fe): o alumiini, jonka puhtaus vähintään 99,5 %, o seosalumiini, joka ei sisällä enempää kuin 0,1 % kuparia, 0,2 % sinkkiä ja 0,5 % rautaa, esim. AlSilMg SFS kuparijohtimet: o sähköteknillinen kupari, o kupari-nikkeli-pii-seokset, esim. CuNi2Si DIN Rakenne Ajolankaan, kannattimeen ja Y-köyteen asennettavien liittimien rakenteen on oltava sellainen, että liittimet voidaan johtimia vahingoittamatta myöhemmin irrottaa: Puristusliitosten käyttö on sallittua, ja niitä on syytä käyttää etenkin monisäikeisten taipuisien kuparijohtimien liitännöissä. Ajolankaan asennettavien liittimien painon on oltava mahdollisimman pieni, jottei ajolankaan synny massa keskittymiä. Nämä voivat aiheuttaa epätasaisuutta virroittimen kulussa ja mahdollisen irtoamisen ajolangasta. Tämä johtaa kipinöintiin ja siitä voi olla seurauksena ajolangan liukupinnan palaminen. Tämän vuoksi ajolankaan asennettavien liittimien paino ei saa ylittää seuraavia arvoja: <1,0 kg; raiteen ajonopeus <75 km/h <0,7 kg; raiteen ajonopeus km/h <0,5 kg; raiteen ajonopeus >l20km/h Ajolankaan asennettavien liittimien rakenteen on oltava sellainen, ettei liitin taivuta ajolankaa Rakenteiden kuormitusten laskenta Ratajohtorakenteet on mitoitettava kestämään johtimiin, pylväisiin ja muihin rakenteisiin kohdistuvat kuormitukset. Kuormitukset lasketaan standardin EN mukaan kohdassa esitetyin poikkeuksin.

78 76 Liikenneviraston ohjeita 21/ Kuormitukset Kuormitustyypit Ratajohtorakenteiden kuormituksia laskettaessa on otettava huomioon seuraavat standardin EN mukaiset kuormitustapaukset: Kuormitustapaus A: Alin lämpötila; Rakenteiden kuormitukset pysyvillä kuormilla ja alimmassa suunnittelulämpötilassa (ks ). Kuormitustapaus B: Maksimi tuulikuorma; Pysyvät kuormat lisättynä maksimi tuulikuormalla pahimpaan mahdolliseen suuntaan (ks ) Kuormitustapaus C: Jääkuorma; Pysyvät kuormat lisättynä maksimi jääkuormalla (ks ) Kuormitustapaus D: Yhdistetty tuuli- ja jääkuorma; Pysyvät kuormat lisättynä 50 % tuulikuormalla pahimpaan mahdolliseen suuntaan ja jääkuormalla, joka vaikuttaa ainoastaan johtimiin. Kuormitustapaus E: Asennus- ja kunnossapitokuorma; Pysyvät kuormat lisättynä maksimi rakennus- ja kunnossapitokuormilla pahimpaan mahdolliseen suuntaan (ks ) Kuormitustapaus F: Satunnaiskuorma; Pysyvät kuormat lisättynä tilaajan määrittämällä satunnaiskuormalla pahimpaan mahdolliseen suuntaan (ks ) Yhteenveto rakenteiden kuormitustapauksista on esitetty taulukossa

79 Liikenneviraston ohjeita 21/ Taulukko Yhteenveto eri rakenteille sovellettavista kuormitustapauksista Rakenne Kuorm itustapauk set A B C D E F Alin läm Tuuli g Jää e, h Tuuli ja Asennus ja Satunnais g pötila f jää e, h kunnossapito e, h 1 Kääntöorsi X X X X X 2 Portaalit (portaaliorret) X X X X X X 3 Pylväät X X X X X 4 Keskiankkurointi X X X X X X 5 Keskiankkuroinnin kannatusrakenteet X X X X X 6 Portaali- ja poikittaisrakenteiden pylväät X X X X X X a 7 Kiristyslaitteet/ rakenteet X X X X X X c 8 Rakenteet, joissa syöttö- ja muita rinnakkaisjohtimia X X X X X X e 9 Ratajohtorakenteet jossa muita ilma- X X X X X X johtoja 10 Harusrakenteet X d X d X d X d X d X d 11 Perustukset X X X X X X a jos keskiankkurointi b ks. myös EN c jos ajojohdin on kiristetty molemmista päistä d riippuu harusrakenteesta e jos tarpeellista f alin lämpötila ilman muita ilmastollisia kuormia g nimellinen lämpötila (15 C ) h lämpötila joka voidaan olettaa jää kuormalla ja yhdistetyllä tuuli- ja jääkuormalla Jääkuorma Johtimiin vaikuttava jääkuorma on taulukon mukainen. Taulukko Johtimiin kohdistuvat jääkuormat Jääkuorma - ajolanka + kannatin 10 N/m - kannattimeton ajolanka 5 N/m - muut johtimet 1) d < 7,5 mm: 17,5 N/m 2) d > 15 mm: 25 N/m 1) Väliarvot saadaan suoraviivaisesti interpoloimalla. 2) Jääkuorma-alueilla on mahdolliset korotukset harkittava paikallisten olosuhteiden perusteella. Kannatusrakenteisiin vaikuttava jääkuorma on määritelty EN 50lig:ssä.

80 78 Liikenneviraston ohjeita 21/ Tuulikuorma Sähköratarakenteisiin vaikuttavat tuulenpainearvot ovat taulukon mukaiset Taulukko Sähköratarakenteisiin vaikuttavat tuulenpainearvot Tuulikuorma Johtimet 350 N/m2 Kannatusrakenteet ja varusteet EN Lämpötilan aiheuttama kuorma Kaikkien johtimien ja rakenteiden tulee kestää ulkolämpötilan vaihtelu C. Pohjois-Suomessa ulkolämpötilan vaihteluvälinä käytetään -50 C C. Ulkoilman lämpötilan sisältää auringon lämmitysvaikutuksen. Ulkolämpötilan vaihtelun lisäksi on otettava huomioon kuormitusvirran johtimissa aiheuttama lämpötilan nousu, jonka suuruudeksi ajojohtimen virtajohtimille oletetaan normaalisti 10 C Asennus- ja kunnossapitokuorma Asennuksen ja kunnossapidon aikana kohdistuu kannatusrakenteisiin pysyvien kuormien lisäksi asennus- ja kunnossapitokuorma, jonka suuruus on portaaliorsille vähintään 1,0 kn ja pylväille vähintään 2,0 kn. Teräksisiä ristikkorakenteita mitoitettaessa tämä kuorma on oletettava pahimpaan kohtaan. Askelmat on mitoitettava pahimpaan kohtaan sijoitetun pystyvoiman 1,0 kn mukaan Satunnaiskuorma Tilaaja voi määrittää satunnaiskuormia, jotka on otettava huomioon kannatusrakenteiden mitoituksessa. Näitä voivat olla esimerkiksi vauriotilanteissa tapahtuvia johtimien köysivoimamuutoksia, jotka vaikuttavat enimmäkseen keskiankkurointien ja kiristyskenttien kiristyspylväisiin Rakenteiden määritys kuormitusten perusteella Perustuksia ja kannatus- ym. rakenteita mitoitettaessa on kohdan mukaiset kuormitukset kerrottava seuraavilla varmuuskertoimilla: pysyville voimille 1,3 paitsi jos voima on kokonaisvoimiin nähden helpottava jolloin käytetään kerrointa 1,0; muuttuville ja tuuli- ja jääkuorman aiheuttamille kuormituksille 1,3; satunnaiskuormituksille 1,0 ja rakentamis- ja kunnossapitokuormituksille 1,5. Perustusten määrittämisessä noudatetaan Liikenneviraston ohjeita ja standardia EN Kannatusrakenteet ym. on valittava siten, että ne kestävät kohdan mukaiset kuormitukset (taulukko 5.7.9) kerrottuna vastaavilla varmuuskertoimilla.

81 Liikenneviraston ohjeita 21/ Dokumentointi Piirrosmerkit Sähköratasuunnitelmissa noudatetaan Liikenneviraston piirustusohjeita Syöttöasemadokumentit Suunnittelun tulee tuottaa seuraavat syöttöasemadokumentit: Rakennuspiirustukset: arkkitehtipiirustukset rakennepiirustukset tiepiirustukset LVI-piirustukset Sähköpiirustukset pääkaavio suojauskaaviot pääsijoituspiirustukset sähköteknilliset rakennepiirustukset maadoituspiirustukset johdinvaruste- ja kojeliitinpiirustukset piirikaaviot johdotuspiirustukset, kojeluettelot, sijoituspiirustukset, johdotustaulukot, kaapeliluettelot hälytysluettelot rakennusten sähkölaitteet. Johdotustaulukot laaditaan piirikaavioiden pohjalta, joihin johdotuspiirustusten valmistuttua merkitään kojeiden riviliitinnumerot sekä muiden käytön ja koestuksen kannalta tärkeiden riviliittimien numerot sekä kojeiden tunnukset Suunnittelussa tuotettavat sähköratadokumentit Sähköratasuunnittelun tulee tuottaa sähköratarakentamista varten ainakin seuraavat dokumentit: sijoituskartat pylväsluettelot portaalikaaviot ajojohdin- ja kääntöorsiluettelot ripustintiedot pylväsmaadoitusluettelot sähköiset liitännät Dokumenttien ei tarvitse olla erillisiä vaan osa tiedoista voidaan sisällyttää muihin luetteloihin, piirustuksiin tai kaavioihin, kuitenkin siten, että kaikki rakentamista varten tarvittava tieto löytyy helposti dokumenteista Dokumenttien korjaus ja arkistointi johtimien sillanalituspiirustukset Urakoitsijan tulee toimittaa toteutuksen jälkeen korjatut sähköratasuunnitelmat Liikenneviraston arkistoon.

82 80 Liikenneviraston ohjeita 21/2013 Raiteistokaaviot ja ryhmityskaaviot on päivitettävä rekisterien päivitysohjeen mukaisesti.

83 Liikenneviraston ohjeita 21/ Sähköturvallisuus Yleistä Vähimmäisetäisyysvaatimuksilla, kosketussuojausrakenteilla ja maadoittamisella torjutaan suurjännitteisen ratajohdon normaalista käytöstä ja sen vikatilanteista ihmisille ja omaisuudelle aiheutuvaa vaaraa. Sähköistetyn radan (25 kv tai 2x 25 kv) erityisominaisuudet vaikuttavat myös rautatiealueelle tuleville yleiseen sähkönjakeluverkkoon liittyville (0,4 kv) sähköasennuksille asetettaviin vaatimuksiin. Tarkempia ohjeita esitetään myös Liikenneviraston julkaisuissa 13/2010 Rautatiealueelle tulevien kiinteiden laitteiden ja rakenteiden maadoitussuunnittelu ja B9 Laitetilojen ja valaisimien maadoittaminen. Sähköturvallisuutta ja työskentelyä sähköistetyllä radalla käsitellään julkaisussa B22 Sähkörataohjeet Kosketusjännitesuojaus Suojamaadoittaminen Sähköradalla suojamaadoitus tehdään yhdistämällä rakenne sähköisesti (galvaanisesti) paluukiskoon joko suoraan tai M-johtimen välityksellä. Suojamaadoitettavia kohteita ovat mm. ratajohtopylväät, sillat ja laiturikatokset, jotka voivat tulla jännitteisiksi esim. ilmavälissä tapahtuvan suoran ylilyönnin kautta tai ajojohtimen katketessa ja sen pudotessa tai sinkoutuessa. Jännitteelle varsinaisesti alttiiden johtavien osien lisäksi on paluukiskoon tai M- johtimeen suojamaadoitettava sellaiset rakenteet, jotka laajuutensa vuoksi (esim. metalliverkkoaidat) tai niihin liittyvien johtojen välityksellä (esim. opastin- ja valaisinpylväät) voivat oleellisesti levittää pudonneen tai sinkoutuneen jännitteisen osan potentiaalia vikakohtaa kauemmaksi. Niissä kohteissa, joissa vaaditaan varmistettu maadoitus, se tehdään vähintään kahdella sähköiset ja mekaaniset vaatimukset yksinään täyttävällä maadoitusjohtimella. Paluukiskoon maadoittaminen tarkoittaa liittämistä suoraan paluukiskoon, M-johtimelliseen pylvääseen tai M-johtimeen. Mikä tapa valitaan, riippuu mm. turvalaitejärjestelmästä ja muista laitteista. M-johtimen kautta maadoittamista pidetään varmimpana, joten varmistetussakin maadoituksessa riittää yksi liitäntäjohdin maadoitettavan kohteen ja M-johtimen välille. Metalliosat on suojamaadoitettava paluukiskoon mm. seuraavissa tapauksissa: Osa sijaitsee sivusuunnassa 5 m lähempänä sähköistetyn raiteen keskiviivaa. Osa sijaitsee sää- ja kuormatiloissa 2,5 m lähempänä 25 kv jännitteistä osaa. Osa sijaitsee sää- ja kuormatiloissa sivusuunnassa 1,5 m lähempänä paluujohdinta.

84 82 Liikenneviraston ohjeita 21/2013 Kiskopotentiaalista aiheutuvan kosketusjännitteen ylittäessä sallitun rajan osa sijaitsee kosketusetäisyyttä (2,5m) lähempänä paluukiskoon maadoitettua paljasta metalliosaa, tai alle 3 m etäisyydellä maan sisässä olevista maasta eristämättömistä metalli- ja betoniosista. Lueteltujen etäisyysrajojen soveltamisessa on otettava 25 kv kannalta huomioon mm. ajojohtimen siksak, virroittimen heilahdus ja kääntöorren jännitteiset osat. Ellei toisin mainita, maadoitukseen käytettävä johdin on 25 mm2 kuparijohdin tai vastaava. Kiskoliitännät tulee tehdä poikkipinnaltaan vähintään 50 mm2 johtimella. Paikassa, missä ihmisiä usein oleskelee tai liikkuu, jännitteelle altis osa on suojamaadoitettava varmistetusti. Radan ylittävällä sillalla on suojamaadoittamiselle asetettu lisä- tai erityisvaatimuksia, jotka on esitetty kohdassa Sähköradalla työskenneltäessä on varottava suojamaadoitusjohtimien vahingoittamista. On huolehdittava, että kaikki rakenteet on asianmukaisesti suojamaadoitettu, sillä puuttuvat tai vaurioituneet suojamaadoitukset aiheuttavat vikatapauksissa vaaratilanteita. Suojamaadoitukset merkitään maadoitusliittimiin kiinnitettävillä sää n kestävillä kilvillä, joissa on tiedot maadoitettavasta rakenteesta sekä sen paluukiskoliitännästä Kiskopotentiaalista aiheutuva kosketusjännite Kiskopotentiaali on kaluston käyttövirran tai vikatapauksissa oikosulku- tai maasulkuvirran aiheuttama potentiaaliero kiskon ja maan välillä. Kaikki jäljempänä tässä kohdassa esitetyt kosketusjännitearvot tarkoittavat tehollisarvoa. Eurooppalaisen standardin EN mukaan käyttövirralla ja oikosulkuvirralla syntyvän kiskopotentiaalin aiheuttama kosketusjännite on jaettu kestonsa perusteella kahteen luokkaan taulukon mukaisesti.

85 Liikenneviraston ohjeita 21/ Taulukko Suurin sallittu pitkäaikainen (t > 0,7 s) ja lyhytaikainen (t < 0,7 s) kosketusjännite, väliarvot voidaan interpoloida lineaarisesti t (s) Pitkäaikainen Uk (V) lyhytaikainen Uk (V) > ,9 80-0,8 85-0, <0, , , , , , , , , Konepajoissa yms. paikoissa suurin sallittu pitkäaikainen kiskopotentiaalista aiheutuva kosketusjännite on 25 V. Lyhytaikaiset sallitut kosketusjännitteet ovat taulukossa Ulkopuolisen verkon PE- tai PEN-johtimen yhdistäminen paluukiskoon Ulkopuolisen sähkönjakeluverkon PE- tai PEN-johdin saadaan yhdistää sähköradan paluukiskoon, jos käyttövirralla kiskopotentiaalista aiheutuva kosketusjännite on enintään 50 V. Lisäksi ko. verkossa oikosulkusuojauksen pitää olla toteutettu oikosulun nopealla ja automaattisella poiskytkemisellä eikä sähköradan paluuvirta saa aiheuttaa PE- tai PEN-johtimessa liiallista lämpenemää.

86 84 Liikenneviraston ohjeita 21/2013 Jos nämä ehdot eivät täyty, ulkopuolisen sähkönjakeluverkon PE- tai PEN-johdinta ei saa yhdistää paluukiskoon. Tällöin ulkopuolinen verkko on varustettava erotusmuuntajalla tai vikavirtasuojakytkimillä. Tarkemmat ohjeet on esitetty julkaisussa B9 Laitetilojen ja valaisimien maadoittaminen Ratajohtopylväiden maadoitukset Ratajohtopylväiksi lasketaan maadoituksen kannalta varsinaisten pylväiden (imumuuntajapylväät mukaan lukien) ja portaaleiden lisäksi myös muunlaiset ratajohdon kääntöorsien ja eristimien kiinnittimet esimerkiksi tunneleissa ja ylikulkusilloissa Pylvään perusmaadoitus Sähköinen yhteys maahan tapahtuu pylväsperustuksen ankkuripulttien, jatkosterästen ja betonin kautta. Sähköistyksen alkuvaiheessa on ratajohtopylvään perusmaadoituksena käytetty perustuksen alle ulottuvaa johdinta, ns. J-maadoitinta PKL-pylväiden sekä, vaihteenlämmitys-, vaununlämmitys- ja säästömuuntajiin liittyvien pylväiden maadoittaminen Tämän kohdan maadoitukset ovat käyttömaadoituksia, joiden liittämistä paluukiskoon on käsitelty kohdassa Ne toimivat samalla myös suojamaadoituksina Pylvään maadoittaminen paluukiskoon Pylväät maadoitetaan paluukiskoon hyväksyttyjen liitäntämenetelmien mukaisesti. M-johtimellisella alueella ratajohtopylväät maadoitetaan kohdan mukaisesti. M-johtimettomalla yksikiskoisen raidevirtapiirin alueella portaalin jokainen jalka maadoitetaan paluukiskoon. Kaksikiskoisen raidevirtapiirin alueella portaali voidaan yleensä maadoittaa paluukiskoon vain yhden jalan kautta; maadoitus tehdään yleensä pylvästä lähinnä olevaan kiskoon (a-kiskoon). Jos yksittäisten pylväiden maadoitusvastus on alle 10 Q, pylväät voidaan joutua maadoittamaan impedanssisillan keskipisteen kautta. Syöttöaseman maadoitusalueella ja sen läheisyydessä sijaitsevien ratajohtopylväiden suhteen menetellään kohdan mukaisesti. Ratajohtopylvään maadoittaminen paluukiskoon suoritetaan joko tavallisena tai varmistettuna. Seuraavissa tapauksissa pylvään ollessa mm. paikassa, missä ihmisiä usein oleskelee tai liikkuu, pylväs maadoitetaan varmistetusti: laiturilla sijaitseva pylväs mahdolliset laiturijatkot mukaan lukien, ratapihalla kuormaus-, laituri-, vaihtotyö- ja vaihdealueella tai enintään 10 m päässä ko. alueelta sijaitseva pylväs,

87 Liikenneviraston ohjeita 21/ liikenneväylän (ajoradan, jalkakäytävän jne.) reunaa 5 m lähempänä sijaitseva pylväs, pylväs, jossa on 25 kv järjestelmään kuulumaton sähkö- tai viestilaite (esim. opastin, valaisin, puhelin), muu sellainen pylväs, jonka luona on perusteltua syytä olettaa ihmisten säännöllisesti oleskelevan tai liikkuvan (esim. 5 m lähempänä ratajohtopylvästä sijaitseva jakokaappi tai puhelimella varustettu opastin), tunnelissa tai sillassa kääntöorren kiinnityspalkki; kaksiraiteisella radalla riittää varmistukseksi eri raiteiden kääntöorsien kiinnityspalkkien yhdistäminen toisiinsa, pylväs, jonka maadoitusjohdinta ei saada riittävän syvälle maahan tai muuten luotettavasti suojatuksi vahingoittumiselta (esim. kalliolla tai silta-alueella), pylväs, joka sijaitsee 40 m lähempänä vierasta välimaakaapelia tahi maadoituselektrodia tai ilmakaapelin vaipasta eristämätöntä harusta taikka 10 m lähempänä vierasta pitkää maakaapelia tai johtavaliitoksista vesijohtotai viemäriputkea tms. Ratapihalla sijaitsevat pylväät maadoitetaan normaalisti lähimmän sähköistetyn raiteen paluukiskoon, mutta raidevirtapiirien, kaapeleiden tai muiden esteiden takia maadoittaminen voidaan tehdä toisen (sähköistetyn) raiteen paluukiskoon. Portaalin toinen jalka voidaan maadoittaa sähköistämättömän raiteen paluukiskoon (Mjohtimeton alue). Raiteiden välissä sijaitsevan erillisen pylvään varmistettu maadoitus liitetään, mikäli mahdollista, molempiin raiteisiin Pylvään maadoittaminen M-johdinalueella Jokainen ratajohtopylväs yhdistetään yläpäästään metallisesti M-johtimeen. M- johtimen kiskoonliitäntäpylväällä (MKL-pylväällä) ratajohtopylväs yhdistetään myös alapäästään metallisesti paluukiskoon. M-johdin kiinnitetään pylvääseen metallisesti johtavalla liittimellä. PKL-pylväs, vaihteenlämmitysmuuntajapylväs ja 2x25 kv järjestelmän säästömuuntajan liitäntäpylväs yhdistetään lisäksi yläpäästään liitäntäjohtimella M-johtimeen. Jos vaihteenlämmityspylväällä muuntajan ensiön X-napaa ei ole yhdistetty paluujohtimiin, se yhdistetään M-johtimeen. Järjestelmän 2x25 kv säästömuuntajan (AM) keskipisteen käyttömaadoitus tehdään joko kolmella erillisellä 25 mm2 kuparimaadoitusjohtimella tai yhdellä päällystetyllä 95 mm2 kuparimaadoitusjohtimella. Edellisessä tapauksessa yksi käyttömaadoitusjohdin yhdistetään M-johtimeen ja kaksi käyttömaadoitusjohdinta yhdistetään pylvääseen, jolla säästömuuntaja on liitetty ajojohtimeen ja vastajohtimeen. Jälkimmäisessä tapauksessa 95 mm2 käyttömaadoitusjohdin liitetään M-johtimeen, joka yhdistetään vielä erikseen pylvääseen. Yksikiskoisesti eristetyn raidevirtapiirin alueella MKL-pylväs yhdistetään alapäästään paluukiskoon suoraan yhdellä johtimella. Kaksikiskoisen raidevirtapiirin alueella yhdistäminen tehdään impedanssisillan keskipisteen kautta. Akselinlaskentajärjestelmän alueella maadoitusmenettely on sama kuin yksikiskoisesti eristetyn raidevirtapiirin alueella. Lisäksi raiteen kiskot yhdistetään toisiinsa jokaisen MKL-pylvään kohdalla.

88 86 Liikenneviraston ohjeita 21/2013 MKL-pylväiden valinta Imumuuntajajärjestelmässä yksikiskoisesti eristetyn raidevirtapiirin alueella ja akselilaskentajärjestelmän alueella MKL-pylvääksi valitaan imumuuntajapylväs ja PKLpylväs sekä niiden väliltä pylväitä siten, että kahden peräkkäisen MKL-pylvään välimatka on enintään n. 215 m. Lisäksi seuraavat pylväät ovat MKL-pylväitä: M-johdinalueen päätepylväs vaihteenlämmitysmuuntajapylväs erotinpylväs pylväs, jossa on 25 kv järjestelmään kuulumaton sähkö- tai viestilaite (esim. opastin, valaisin, puhelin) erotusjaksopylväs syöttöaseman maadoitukseen maadoitettava pylväs pylväs, joka on lähimpänä risteävää vähintään 110 kv johtoa. Yllä olevan luettelon pylväät eivät ole ylimääräisiä, vaan ne otetaan huomioon 215 metrin maksimiväliä sovellettaessa. Maadoitussäännöt ovat samat yksi- ja useampiraiteisella avoradalla ja ratapihalla. Jos MKL-pylväs on portaali, maadoitetaan jokainen portaalinjalka paluukiskoon. Imumuuntajajärjestelmässä kaksi kiskoisesti eristetyn raidevirtapiirin alueella MKLpylväitä ovat PKL-pylväät, vaihteenlämmitysmuuntajapylväät ja pylväät, jotka ovat lähimpänä keskipisteellä varustettua impedanssisiltaa. Impedanssisillat ovat normaalisti niin harvassa, ettei 215 metrin sääntöä voi noudattaa. Työmaadoittamisessa on noudatettava Liikenneviraston julkaisun B22 Sähkörataohjeet vaatimuksia. Maadoitussäännöt ovat samat yksi- ja useampiraiteisella avoradalla ja ratapihalla. Jos MKL-pylväs on portaali, maadoitetaan portaalin jokainen jalka impedanssisillan kautta paluukiskoon. Säästömuuntajajärjestelmässä 2x25 kv sovelletaan edellä esitettyjä sääntöjä. Säästömuuntajan (AM) liityntäpylväs on MKL-pylväs. Kaksikiskoisesti eristetyn raidevirtapiirin alueella säästömuuntajan liityntäpylväs yhdistetään paluukiskoihin impedanssisillan keskipisteen kautta. Suunnittelija merkitsee sähköistysurakoitsijaa varten MKL-pylväät kirjoittamalla ko. pylvään kohdalle MKL. Merkintä tehdään katselmuksen jälkeiseen ratajohdon sijoituskarttaan ja pylväsmaadoitusluetteloon Potentiaalin ohjauselektrodi Potentiaalin ohjauselektrodi (tasausrengas) tehdään pylväsperustusten rakentamisen yhteydessä: imumuuntajapylväille vaihteenlämmitysmuuntajapylväille pylväille, joihin tulee erotin tms. 25 kv kytkinlaite pylväille ja säästömuuntajille rataosalla, joka on sähköistetty järjestelmällä 2x25 kv tarvittaessa pylväille, joiden kohdalla kiskopotentiaalista aiheutuva kosketusjännite ylittää kohdassa esitetyt sallitut arvot.

89 Liikenneviraston ohjeita 21/ Potentiaalin ohjauselektrodi sijoitetaan cm syvyyteen 0,8...1,5 m etäisyydelle perustuksesta. Jos ohjauselektrodia ei saada edes 25 cm syvyyteen (kallio tms.), se jätetään pois. Potentiaalin ohjauselektrodilla varustetun pylvään ollessa harustettu harus on varustettava eristimellä tai ankkurin ympärille tehdyllä potentiaalin ohjauselektrodilla Eristämismenettely Jos pylvään ja raiteen välissä on kaapeli, pylväältä paluukiskoon menevä maadoitusjohdin (-johtimet) eristetään maasta Liikenneviraston julkaisun B13 (Yleisohje johdoista ja kaapeleista) mukaisesti Liitäntä pylvääseen Maadoitusjohdin kiinnitetään pylvääseen puristettavalla kaapelikengällä ja kuusioruuvilla Johtimien etäisyysvaatimukset sekä suojaus jännitteisen osan koskettamiselta Yleistä Ratajohtopylväisiin kiinnitettyjen johtimien etäisyydet määritellään standardien SFS EN , SFS EN , SFS EN SFS ja EN A i +A2 mukaisesti sää- ja kuormatiloissa. Johtimen katkeamista ei oteta etäisyyksissä huomioon. Ratajohtoon kuuluvat seuraavat johdinlajit: 25 kv johdin ja - 25 kv vastajohdin paluujohdin (P-johdin) M-johdin (pylväiden maadoitusjohdin), johon tässä esityksessä rinnastetaan reduktiojohdin, kiskonvarmistusjohdin, keräilyjohdin tms. johdin, joka voidaan katsoa ilmajohtomaiseksi maadoitusjohtimeksi. Varusteiden ja kojeiden suojaamattomille jännitteisille osille sovelletaan samoja etäisyysvaatimuksia kuin varsinaiselle johtimelle. Maadoitettu jännitteetön kiristysjohdin rinnastetaan haruksen kaltaiseen rakenteeseen. Etäisyyksissä on otettava huomioon ajojohtimen lämpöpitenemisen vaikutukset kuten kääntöorren asennon vaihtelu. Ajojohtimen etäisyyksissä rinnastetaan kuormatiloihin virroittimen aiheuttama ajojohtimen liike. Etäisyydet virroittimesta esitetään erikseen virroittimen heilahdukset huomioon ottaen Vapaa ilmaväli Kun seuraavassa määritellään ratajohtopylväisiin kiinnitetyn kahden johtimen välinen etäisyys sää- ja kuormati loissa, oletetaan toisen johtimen olevan nollasäätä vastaavassa tilassa, ellei erikseen ole toisin sanottu.

90 88 Liikenneviraston ohjeita 21/ kv johtimen etäisyyden paluujohtimesta ja jännitteettömistä osista, M-johdin mukaan lukien, on oltava säätiloissa vähintään 0,27 m ja kuormatiloissa vähintään 0,19 m. Virroittimen etäisyyden paluujohtimesta ja jännitteettömistä osista, M-johdin mukaan lukien, on oltava vähintään 0,19 m. Paluujohtimen etäisyyden jännitteettömistä osista, M-johdin mukaan lukien, on oltava sää- ja kuormatiloissa vähintään 0,06 m. Ellei erikseen ole vaadittu suurempaa etäisyyttä, sovelletaan edellä annettuja jännitteisen osan etäisyyksiä jännitteettömistä osista. Tavallisimpia sovelluksia ovat etäisyydet ratajohtopylvään osiin, radan ylittävän sillan rakenteisiin ja tunnelin kattoon. Kahden toisiinsa kiinteästi yhdistämättömän 25 kv johtimen välisen etäisyyden on oltava säätiloissa vähintään 0,31 m ja kuormatiloissa sekä toista johdinta koskettavasta virroittimesta vähintään 0,22 m. Poikkeuksena näistä etäisyysvaatimuksista on ajojohtimen erotuskenttä, jossa 25 kv johtimien etäisyyden toisistaan on oltava nollasäällä vähintään 0,40 m sekä helteellä ja pakkasella (molemmat johtimet samassa lämpötilassa) vähintään 0,31 m. Ryhmityseristimen ilmavälille voidaan sallia tätä pienempiä arvoja. Ei kuitenkaan vähempää kuin 0,15 m (EN kohta 10.5 ). 25 kv ja -25 kv johtimen välisen etäisyyden tulee olla säätiloissa vähintään 0,52 m ja kuormatiloissa vähintään 0,37 m. Virroittimesta -25 kv johtimen (vastajohtimen) etäisyyden tulee olla sää- ja kuormatiloissa vähintään 0,37 m Johtimen sijainti Avorata Avoradalla muualla kuin tasoristeyksessä johtimien on täytettävä sää- ja kuormatiloissa seuraavat vähimmäisetäisyydet ja -korkeudet (kuva 5.9.1): 25 kv johtimen, paluujohtimen ja M-johtimen etäisyyden kiskojen selän muodostamasta tasosta on oltava 5,60 m ainakin 2,00 m etäisyydelle kiskojen keskinormaalista; lisäksi on otettava huomioon RATO 2 mukainen aukean tilan ulottuma (ATU). 25 kv johtimen ja paluujohtimen etäisyyden kuormasta, ottaen huomioon kuorman heilahtelu, kallistuminen yms. tekijät, on oltava 0,30 m, ellei johdinta tehdä jännitteettömäksi ja työmaadoiteta kuorman kuljetuksen ajaksi. Erityisvalvotuissa kuljetuksissa sallitaan kuitenkin 0,24 m etäisyys kuormasta edellyttäen, että metallinen kuorma on yhdistetty luotettavasti vaunun runkoon ja että turvallisuuden varmistamiseksi on ryhdytty erityistoimenpiteisiin. M-johtimen etäisyys kuormasta määräytyy mekaanisten näkökohtien perusteella. Kauempana raiteesta, ts. alueella, jossa em. seikat eivät ole määrääviä, 25 kv johtimen korkeuden maan pinnasta on oltava 5,27 m, paluujohtimen 4,50 m ja M-johtimen 4,00 m.

91 Liikenneviraston ohjeita 21/ Kuva Johtimien vähimmäisetäisyys avoradalla (mitat metreinä) Tasoristeys Tasoristeyksessä 25 kv johtimen, paluujohtimen ja M-johtimen etäisyyden kiskon selästä ja tien pinnasta on oltava sää- ja kuormatiloissa vähintään 5,60 m (kuva 5.9.2). Kuva Johtimien etäisyys kiskon selästä ja tien pinnasta tasoristeyksessä (mitat metreinä) Ratapiha sekä laituri- ja kuormausalueet Ratapihalla sekä laituri- ja kuormausalueilla johtimien on täytettävä sää- ja kuormatiloissa kohdan mukaisten sijaintivaatimusten lisäksi kuvan vähimmäiskorkeudet kiskon selästä ja maan pinnasta. Lisäksi kääntöorren eristimen eristävän osan alimman kohdan korkeuden laiturin pinnasta tulee olla vähintään 5,30 m.

92 90 Liikenneviraston ohjeita 21/2013 Kuva Johtimien vähimmäiskorkeudet ratapihalla sekä laituri- ja kuormausalueella (mitat metreinä) Kallioleikkaus Jos leikkauksen jyrkkyys on enintään 45, johtimiin sovelletaan kohdan mukaisia sijaintivaatimuksia. Jyrkkyyden ollessa yli 45 noudatetaan seuraavassa esitettyjä vaatimuksia. Kallioleikkaukseen rinnastetaan jyrkkyydeltään vastaavat verhotut penkereet, tukimuurit yms Kallioleikkaus, jota ei ole varustettu suoja-aidalla Kallioleikkausta ei tarvitse varustaa sähköturvallisuussyistä suoja-aidalla, jos kuvan (matala kallioleikkaus) tai kuvan (korkea kallioleikkaus) mukaiset johtimien vähimmäisetäisyydet ja -korkeudet täyttyvät sää- ja kuormatiloissa.

93 Liikenneviraston ohjeita 21/ Kaarisulkeissa olevat mitat koskevat ratapihoja yms. alueita. Hakasulkeissa olevat mitat koskevat kallioleikkausta, jonka reunan välittömässä läheisyydessä on paikka, missä ihmisiä usein oleskelee tai liikkuu (esim. kulkuväylä). Kuva Matala kallioleikkaus (mitat metreinä)

94 92 Liikenneviraston ohjeita 21/2013 Kaarisulkeissa olevat mitat koskevat ratapihoja yms. alueita. Hakasulkeissa olevat mitat koskevat kallioleikkausta, jonka reunan välittömässä läheisyydessä on paikka, missä ihmisiä usein oleskelee tai liikkuu (esim. kulkuväylä). Kun leikkauksen jyrkkyys k on > , M-johtimen vähimmäisetäisyys e on 0,50 m. Leikkauksen jyrkkyyden k ollessa yli 7 5 etäisyys e on Liikenneviraston määritettävissä. Kuva Korkea kallioleikkaus (mitat metreinä) Suoja-aidalla varustettu kallioleikkaus Jos kohdan mukaiset johtimien sijaintivaatimukset eivät täyty, kallioleikkaus on varustettava sähköturvallisuussyistä suoja-aidalla. Suoja-aidalla varustetussa kallioleikkauksessa johtimien on täytettävä sää- ja kuormatiloissa kuvien ja vähimmäisetäisyydet ja -korkeudet. Poikkeuksena ovat kääntöorren paljaat jännitteiset osat, joille sallitaan 1,50 m sijasta 1,00 m vähimmäisetäisyys leikkauksen luiskasta seuraavilla edellytyksillä: jännitteisten osien ja leikkauksen luiskan välissä on pylväs ja osien pystysuora etäisyys leikkauksen yläreunasta on vähintään 3,00 m alaspäin tai vaakaetäisyys on vähintään 2,50 m suoja-aidasta, jonka vähimmäiskorkeus on 2,00 m, ja luiskan jyrkkyys on yli 75.

95 Liikenneviraston ohjeita 21/ Kaarisulkeissa olevat mitat koskevat ratapihoja yms. alueita. Hakasulkeissa oleva mitta koskee suoja-aitaa, jonka välittömässä läheisyydessä on paikka, missä ihmisiä usein oleskelee tai liikkuu (esim. kulkuväylä). Kun leikkauksen jyrkkyys k on > , M-johtimen vähimmäisetäisyys e on 0,50 m. Leikkauksen jyrkkyyden k ollessa yli 7 5 etäisyys e on Liikenneviraston määritettävissä. Kuva Suoja-aidalla varustettu matala kallioleikkaus (mitat metreinä)

96 94 Liikenneviraston ohjeita 21/2013 Kaarisulkeissa olevat mitat koskevat ratapihoja yms. alueita. Hakasulkeissa oleva mitta koskee suoja-aitaa, jonka välittömässä läheisyydessä on paikka, missä ihmisiä usein oleskelee tai liikkuu (esim. kulkuväylä). Kun leikkauksen jyrkkyys k on > , M-johtimen vähimmäisetäisyys e on 0,50 m. Leikkauksen jyrkkyyden k ollessa yli 7 5 etäisyys e on Liikenneviraston määritettävissä. Kuva Suoja-aidalla varustettu korkea kallioleikkaus (mitat metreinä) Aidan alareunan etäisyys maan pinnasta saa olla enintään 0,10 m, lukuun ottamatta epätasaista kalliota, jolla etäisyydeksi sallitaan 0,20 m ja kapeiden (leveys enintään 0,20 m) kalliohalkeamien, kuilujen yms. kohdalla vieläkin enemmän. Aidan on oltava lujaa alumiini- tai teräsverkkoa, jonka reiän koko on enintään 1200 mm2 tai suojavaikutukseltaan ja lujuudeltaan vähintään samanarvoista rakennetta. Aita on kiinnitettävä luotettavasti lujiin pylväisiin eikä sen ulkopuolella saa olla kiipeämistä huomattavasti helpottavia ulkonemia. Aidan on ulotuttava radan suunnassa niin pitkälle, että kohdan mukaiset johtimien sijaintivaatimukset ovat täytetyt. Aita on päätettävä leikkauksen reunaan siten, että aidatulle alueelle ei pääse helposti.

97 Liikenneviraston ohjeita 21/ Kääntöorren suojaaminen erikoistapauksissa Jos kohtien ja mukaiset sijaintivaatimukset eivät kääntöorren osalta täyty, kääntöorren paljaat jännitteiset osat on suojattava paluukiskoon tai M- johtimeen suojamaadoitetulla metallilevyllä tai, mikäli kallioleikkaus on varustettu kohdan mukaisella suoja-aidalla, sellaisella metalliverkolla jonka reiän lävistäjä on enintään 20 mm. Seuraavien ehtojen tulee täyttyä (kuva 5.9.8): Lyhin etäisyys jännitteiseen osaan suojuksen läpi leikkauksen reunan kautta asetetusta pystytasosta korkeuksilta -0, ,50 m (leikkauksen reunasta) mitattuna on vähintään 1,00 m. Jännitteisestä osasta piirrettyä suojusta leikkaamatonta suoraa myöten mitattu etäisyys leikkauksen reunan kautta asetetusta pystytasosta tämän korkeuksilla -0, ,50 m on vähintään 2,50 m. Kääntöorren asennon vaihtelu johtimen lämpötilan vaihdellessa on otettava em. etäisyyksissä huomioon. Kuva Kääntöorren suojaaminen (mitat metreinä) Rautatiealueella olevat rakennukset, avovarastot ja muut mekaaniset rakenteet Ratajohdon johtimien ja muiden jännitteisten osien on täytettävä sää- ja kuormatiloissa standardin SFS EN taulukon mukaiset etäisyydet rakennuksista yms. Pystysuoran etäisyyden vaatimusta sovelletaan siinä tapauksessa, että vaakasuoran etäisyyden vaatimusta ei ole täytetty. Rautatieliikenteen hoidon kannalta välttämätöntä palavan nesteen jakelupistettä koskevat samat vaatimukset kuin muitakin rakennuksia. Johtimien ja virroittimen on täytettävä sää- ja kuormatiloissa seuraavat vähimmäisetäisyydet rakennuksesta: 25 kv johtimen vaakasuoran etäisyyden on oltava 3,00 m ja pystysuoran etäisyyden 3,00 m.

98 96 Liikenneviraston ohjeita 21/2013 Virroittimen vaakasuoran etäisyyden on oltava 2,50 m. Vaakasuora etäisyys saa kuitenkin olla 1,50 m, mikäli etäisyyttä 2,50 m lähempänä ei ole ikkunaa tms. aukkoa eikä avoparveketta korkeusalueella 3,50...8,00 m kiskon selästä tai tällä korkeusalueella olevat ikkunat tms. aukot tai niiden osat on tehty sisäänpäin aukeaviksi ja vain työkaluilla avattaviksi. Paluujohtimen vaakasuoran etäisyyden on oltava 1,50 m ja pystysuoran etäisyyden 3,00 m. M-johtimen vaakasuoran etäisyyden on oltava 0,50 m ja pystysuoran etäisyyden 2,50 m. Jos em. etäisyysvaatimuksia ei voi noudattaa, johtimien ja virroittimen etäisyyksien rakennuksesta on kuitenkin täytettävä vähimmäisetäisyydet jännitteettömistä osista (kohta X minkä lisäksi on ryhdyttävä seuraaviin varotoimenpiteisiin: Ne rakennuksen ikkunat yms., jotka eivät kaikissa asennoissa täytä annettuja vähimmäisetäisyyksiä, on joko tehtävä sisäänpäin aukeaviksi ja vain työkaluilla avattaviksi sekä varustettava ikkuna-aukot metalliverkolla (reiän lävistäjä enintään 20 mm) tai suljettava pysyvästi muuraamalla, metallilevyllä tms. Jos rakennuksessa on avoparveke, joka ei täytä annettuja vähimmäisetäisyyksiä, parvekkeelle johtava ovi on pidettävä lukittuna siten, että sen voi avata vain erikoisavaimella tai työkaluilla. Jos rakennuksen katto ei täytä annettuja vähimmäisvaatimuksia, katolla työskenneltäessä on noudatettava erityisohjeita. Annettuja vähimmäisetäisyyksiä lähempänä jännitteistä osaa (virroitin mukaan luettuna) tai 5,00 m vaakasuoraa etäisyyttä lähempänä sähköistetyn raiteen keskiviivaa olevat laajat metalliosat ja ikkunoiden yms. aukkojen metalliset suojaverkot ja -levyt on suojamaadoitettava Liikenneviraston julkaisun 13/2010 Rautatiealueelle tulevien kiinteiden laitteiden ja rakenteiden maadoitussuunnittelu" mukaisesti. Johtimien ja virroittimen on täytettävä sää- ja kuormatiloissa seuraavat vähimmäisetäisyydet avovarastosta: 25 kv johtimen vaakasuora etäisyys 3,00 m ja pystysuora etäisyys 5,00 m, virroittimen vaakasuora etäisyys 2,50 m ja pystysuora etäisyys 3,00 m, paluujohtimen vaakasuora etäisyys 3,00 m ja pystysuora etäisyys 5,00 m, M-johtimen vaakasuora etäisyys 0,50 m ja pystysuora etäisyys 2,50 m. Avovarastolla tarkoitetaan säilytyspaikkaa, jossa tavaraa on varastoituna ulkosalle säännöllisesti ja pitkäaikaisesti. Avovarastoa sijoitettaessa tulee huomioida julkaisun B22 Sähkörataohjeet edellyttämät työskentelyetäisyydet. Liikkuvan kaluston huolto-, korjaus- tms. tehtäviin käytettävän rakennuksen sisään tuleva ajojohdin suunnitellaan tapauskohtaisesti syöttö- ja maadoitusratkaisuineen.

99 Liikenneviraston ohjeita 21/ Ensin on laadittava riskikartoitus, jossa otetaan huomioon mm. kohteen rakenteet, käytettävät nostolaitteet ja muut työkoneet sekä työskentelytavat. Johtimien ja virroittimen on, ilman että on ryhdyttävä jäljempänä esitettyihin varotoimenpiteisiin, täytettävä sää- ja kuormatiloissa seuraavat vähimmäisetäisyydet laituri katoksesta (kuva 5.9.9): 25 kv johtimen vaakasuora etäisyys 2,50 m ja pystysuora etäisyys 3,00 m, virroittimen vaakasuora etäisyys 1,50 m, paluujohtimen vaakasuora etäisyys 1,50 m ja pystysuora etäisyys 3,00 m, M-johtimen vaakasuora etäisyys 0,50 m ja pystysuora etäisyys 2,50 m. Kuva Johtimien ja virroittimen vähimmäisetäisyydet laiturikatoksesta (mitat metreinä) Jos em. etäisyysvaatimuksia ei voida noudattaa, johtimien ja virroittimen etäisyyksien laiturikatoksesta on kuitenkin täytettävä vähimmäisetäisyydet jännitteettömistä osista (kohta X minkä lisäksi on ryhdyttävä seuraaviin varotoimenpiteisiin: Laiturikatoksen päälle johtava luukku tai ovi on pidettävä lukittuna. Laiturikatokseen liittyviltä kiinteiltä tikkailta on estettävä pääsy katoksen päälle. Jos laiturikatoksen päälle voi helposti päästä muuta kautta, esim. rakennuksen ikkunasta, laiturikatoksen päälle on rakennettava vähintään 1,00 m korkuinen suoja-aita siten, että joko laiturikatoksen päälle pääseminen on estetty tai vaakasuora etäisyys aidasta johtimiin ja virroittimeen on vähintään 2,00 m. Aidan rakenteen on muilta osin täytettävä kohdan vaatimukset. Laiturikatoksen päällä työskenneltäessä on noudatettava erityisohjeita. Laituri katokset on suojamaadoitettava Liikenneviraston julkaisun 13/2010 Rautatiealueelle tulevien kiinteiden laitteiden ja rakenteiden maadoitussuunnittelu" mukaisesti.

100 98 Liikenneviraston ohjeita 21/ Opastin a) Opastinpylväs Johtimien ja virroittimen on, ilman että on ryhdyttävä jäljempänä esitettyihin varotoimenpiteisiin, täytettävä sää- ja kuormatiloissa seuraavat vähimmäisetäisyydet opastinpylvään jokaisesta osasta (kuva ): 25 kv johtimen etäisyys 2,00 m; pystysuoraksi etäisyydeksi opastinpylvään ylimmästä osasta riittää kuitenkin 1,50 m, virroittimen vaakasuora etäisyys 1,20 m, paluujohtimen etäisyys 1,00 m, M-johtimen etäisyys 0,50 m, em. etäisyyksiin on lisättävä askelmien puoleisessa suunnassa 0,50 m opastinpylvään askelmien tasosta. Nämä etäisyydet edellyttävät, että opastinpylväs on varustettu horjahtamisen estävällä suojakehikolla. Ellei tällaista suojakehikkoa ole, etäisyyksiin on lisättävä 0,50 m. Jos edellä asetettuja etäisyysvaatimuksia ei voi noudattaa, on meneteltävä jommalla kummalla seuraavista tavoista: Annettuja vähimmäisetäisyyksiä lähempänä olevat johtimet on tehtävä jännitteettömäksi ja työmaa doitettava huoltotyön ajaksi, ja askelmien kohta on varustettava varoituskilvellä, jossa on teksti "Pylvääseen nouseminen kielletty, ellei ratajohto ole tehty jännitteettömäksi ja työmaadoitettu". Opasti n pylväät, joihin on kiivettävä huoltotoimien vuoksi, on varustettava jännitteisen osan koskettamisen estävällä metallisella, paluukiskoon tai M- johtimeen suojamaadoitetulla suojaverkolla (reiän lävistäjä enintään 80 mm). Sää- ja kuormatiloissa 25 kv johtimen ja virroittimen vähimmäisetäisyyden suojaverkosta on oltava 0,70 m sekä paluujohtimen 0,20 m (kuva ); M- johtimen etäisyydelle suojaverkosta ei aseteta vaatimuksia. Johtimien vähimmäisetäisyyksien opastinpylvään niistä osista, joihin on päästävä huollon aikana käsiksi, on oltava suojaverkon ulkopuolitse suoraviivaisesti mitattuna (kuva ) muuten samat kuin annetut vähimmäisetäisyydet, paitsi että 25 kv johtimen etäisyys saa olla 1,50 m kaikissa suunnissa. Yhdistelmäopastimien mastot ovat taitettavia, joten niitä ei varusteta suojakehikolla, eivätkä niiden huoltotoimet edellytä ratajohdon saattamista jännitteettömäksi.

101 Liikenneviraston ohjeita 21/ kv 25 kv Virroitin 20 V irroitin Suoja kehikko 25 kv 25 kv 2.CO V irroitin 1, V irroitin Kuva Johtimien ja virroittimen vähimmäisetäisyydet opastimesta (mitat metreinä)

102 100 Liikenneviraston ohjeita 21/ (25 kv) 1.20 (moitin) 1 00 (P-johdin) 0.50 (M-johdin) 0,70 (25 kv, virroitin) 0,20 (P ih d in ) 1,50 (25 kv) 1,20 (virroitjo) 1,00 (P-johdin) 0,50 (M-johdin) Opastinlevyn etupuolelle tehdään huoltotoimenpiteet tästä 1.50 (25 kv) 1,20 (viitoitin} 1,00 (P-johdin) 0,50 (M-johdin) 0,70 (25 kv, virroitin) 0,20 (P-johdin) 1.50 (25 kv) 1,20 (virroitin) 1.00 (P-johdin) 0.50 (M-johdin) 25 kv, virroitin, P-johdin, M-johdin Suojaverkko, silmäkoko < 80 mm (a) 1,50 (25 kv) 1,20 (vsiroitin) c o "O o CL e 13 ä IjTJ Oi Kuva Johtimien ja virroittimen vähimmäisetäisyydet suojaverkolla varustetusta opastimesta (mitat metreinä)

103 Liikenneviraston ohjeita 21/ Opastinpylväässä saa työskennellä vain ammattitaitoinen henkilö (standardin SFS 6002 kohta 3.2.3) tai näihin tehtäviin erityisesti opastettu henkilö (standardin SFS 6002 kohta 3.2.4). Työskentelyssä on noudatettava Sähkörataohjeita (julkaisu B 22) ja opastimessa työskentelyä koskevia erityisohjeita. b) Opastinsilta Johtimien ja virroittimen on, ilman että on ryhdyttävä jäljempänä esitettyihin varotoimenpiteisiin, täytettävä sää- ja kuormatiloissa seuraavat vähimmäisetäisyydet opastinsillasta (kuvat ja ). 25 kv johtimen etäisyyden on oltava kävelytasosta alaspäin 1,50 m, kävelytason kaiteen sisäreunasta (em. pystyetäisyyksiä lähempänä) vaakasuoraan 2,00 m, opastinsillan askelmista askelmien puoleisessa suunnassa 2,50 m ja muissa suunnissa 2,00 m, alas lasketusta (myös väliasennot huomioon ottaen) opastimesta säätiloissa 0,27 m ja kuormatiloissa 0,19 m. Virroittimen etäisyyden on oltava opastinsillan askelmista askelmien puoleisessa suunnassa 1,70 m ja muissa suunnissa 1,20 m, alas lasketusta (myös väliasennot huomioon ottaen) opastimesta 0,19 m. Paluujohtimen etäisyyden on oltava kävelytasosta alaspäin 1,00 m, kävelytason kaiteen sisäreunasta (em. pystyetäisyyksiä lähempänä) vaakasuoraan 1,00 m, opastinsillan askelmista askelmien puoleisessa suunnassa 1,50 m ja muissa suunnissa 1,00 m, alas lasketusta (myös väliasennot huomioon ottaen) opastimesta 0,06 m. M-johtimen etäisyyden on oltava kävelytasosta alaspäin 0,50 m, kävelytason kaiteen sisäreunasta (em. pystyetäisyyksiä lähempänä) vaakasuoraan 0,50 m, opastinsillan askelmista askelmien puoleisessa suunnassa 1,00 m ja muissa suunnissa 0,50 m. Lisäksi on otettava huomioon: Opastinsillan jalkaan kiinteästi asennettujen askelmien on oltava vähintään 2,00 m korkeudella maasta. Opastinsillan jalkaan kiinnitetystä opastimesta sovelletaan samoja etäisyysvaatimuksia kuin opastinpylväästä (kohta a) Jos edellä esitettyjä etäisyysvaatimuksia ei voi noudattaa, on meneteltävä jommalla kummalla seuraavista tavoista: Annettuja vähimmäisetäisyyksiä lähempänä olevat johtimet on tehtävä jännitteettömäksi ja työmaadoitettava huoltotyön ajaksi, ja askelmien kohta on varustettava varoituskilvellä, jossa on teksti "Pylvääseen nouseminen kielletty, ellei ratajohto ole tehty jännitteettömäksi ja työmaadoitettu".

104 102 Liikenneviraston ohjeita 21/2013 Opastinsilta on varustettava jännitteisen osan koskettamisen estävällä metallisella, paluukiskoon tai M-johtimeen suojamaadoitetulla suojaverkolla, jonka on täytettävä samat vaatimukset kuin opastinpylvään suojaverkon (kohta a). 0,50 Kaide mo emmi la reunoilla ja uloke paassa 2 00 Kävelytaso / v / r v x v / x / > t ^ M-johdin ^ 1.00 v 0.50n^7 25 kv P-johdin 25 kv o Virroitin 1.70 Virroitin 75 -V P-johdin Osa M-johdin 25 kv Virroitin P-johdin 0,27 (0,19) 0, Ahmman askelman uitava vähintään 2.00 m maasta Kuva Johtimien ja virroittimien vähimmäisetäisyydet opastinsillasta (tikkaat takareunassa) (mitat metreinä) Kaide molemmilla reunoilla ja uloke paassa 2 n Kävelytaso M-johdin P-johdin 25 kv 25 kv < Viitoitin.00 2.CO Virroitin 25 kv P johdin O sa 25 kv Virroitin P-iohdin 0,27 (0,19) 0, M-johdin Alimman askelman oltava vähintään 2.00 m maasta Kuva Johtimien ja virroittimen vähimmäisetäisyydet opastinsillasta (tikkaat sivulla) (mitat metreinä)

105 Liikenneviraston ohjeita 21/ Valaisin Valaisimet pyritään sijoittamaan erilliseen valaisinpylvääseen tai valaisinmastoon. Erillinen valaisinpylväs, joka huoltoa varten voidaan taittaa, on sijoitettava niin, ettei mikään pylvään ja valaisimen osa pylvästä taitettaessa ole 2 m lähempänä 25 kv jännitteistä osaa tai paluujohdinta. Erilliseen valaisinpylvääseen, johon noustaan kiinteästi asennettuja askelmia myöten tai pylväskenkiä apuna käyttäen, sovelletaan samoja vaatimuksia kuin opastinpylvääseen (kohta a). Erillinen valaisinpylväs tai ratajohtopylväässä oleva valaisin on joko sijoitettava siten, että huoltotyöt voidaan tehdä alittamatta sähkörataohjeiden B22 kohdan 3.4 vähimmäisetäisyyksiä, tai ratajohto on tehtävä jännitteettömäksi ja työmaadoitettava huoltotyön ajaksi sekä valaisinpylväs on varustettava varoituskilvellä, jossa on teksti "Pylvääseen nouseminen kielletty, ellei ratajohto ole tehty jännitteettömäksi ja työmaadoitettu" Suojaus radan ylittävällä sillalla Ylikulkusillalla käytetään kosketussuojana suojaseinämää, -lippaa tai niiden yhdistelmää. Tarkemmat ohjeet on esitetty Tiehallinnon julkaisussa "Kosketussuojien suunnitteluohje (2007)." Voidaan toimia myös Liikenneviraston ohjepiirustuksen 4032 TSN 6303 C l kosketussuojien tyyppipiirustukset mukaisesti. Suojaseinämän korkeuden sillan kävelytasosta on oltava vähintään 2,00 m, ja alueen jossa saa olla vain <0,03m leveitä reunuksia ja > 45 olevia tasoja on oltava vähintään 1,40 m korkea kuvan mukaisesti. Suojaseinämän on täytettävä kuvassa esitetty vaakasuora vähimmäisetäisyys raiteen keskiviivasta (virroitti mesta johtuva vaatimus) sekä sää- ja kuormatiloissa kuvassa esitetyt vaakasuorat vähimmäisetäisyydet johtimista. Kosketussuojaseinän alaosan tiiviin roiskerakenteisen levyn on ulotuttava sillan johdekaiteen korkeudelle. Yläosan rakenteen tulee olla tiiviydeltään vähintään luokkaa IP 2X. Sähköistetyn raiteen (kallistenu) keskiviiva a oi am an korkeudella Silta ojaseinäma 50

106 104 Liikenneviraston ohjeita 21/2013 Kuva Suojaseinämän vaakasuora vähimmäisetäisyys raiteen keskiviivasta (mitat metreinä) Kuva Suojaseinämän vaakasuora vähimmäisetäisyys johtimista (mitat metreinä) Pystysuunnassa sillan kävelytason yläpuolella sijaitsevien jännitteisten osien vähimmäisetäisyyden suojaseinämän sisäreunasta on oltava sää- ja kuormatiloissa kuvan mukainen. Alue, jossa saa olla vain -=0,03 leveitä reunuksia Suojaseinämä ja > 45 olevia tasoja 2.00 S ta 0,60 Jännitteinen osa Osa 25 kv P-johdin 0,27 [0.19) 0,06 Kuva Jännitteisten osien vähimmäisetäisyys suojaseinämän reunasta ja kiipeämisen vaikeuttaminen (mitat metreinä) Suojalipan on ulotuttava vähintään 2,00 m etäisyydelle sillan kaiteen yläjohteen sisäreunasta ja täytettävä kuvassa esitetty vaakasuora vähimmäisetäisyys raiteen keskiviivasta (virroittimesta johtuva vaatimus) sekä sää- ja kuormatiloissa kuvassa esitetyt vaakasuorat vähimmäisetäisyydet johtimista.

107 Liikenneviraston ohjeita 21/ Sähköistetyn raiteen (kallistettu) keskiviiva ajolangan korkeudella r 1.50 r ,00 Siltn 3.00 Suojalippa Kuva Suojalipan ulottuvuus ja vaakasuora vähimmäisetäisyys raiteen keskiviivasta (mitat metreinä) Kuva Suojalipan ulottuvuus ja vaakasuora vähimmäisetäisyys johtimista (mitat metreinä)